为研究阻拦装置缓冲器的不同档位对不同质量速度的飞机进行阻拦前期的张力削峰,从阻拦过载着手,利用牛顿迭代法拟定理想的飞机阻拦过载曲线,通过飞机与阻拦索,阻拦索与缓冲装置之间的运动和力的作用关系,推导出适合小质量高速工况下的阻尼特性需求,为缓冲器的研制提供设计输入。

为了构建能够满足复杂外形制导炮弹气动外形优化设计的方法,给出了基于解析函数和UG NX软件二次开发系统的制导炮弹参数化建模基本原理和具体实施方法,并使用遗传算法为优化算法,结合高精度面元法的气动特性预估程序,完成概念设计阶段的制导炮弹气动外形优化的快速优化设计。以翼-身-尾布局形式的制导炮弹气动外形优化设计为算例,对该优化方法进行了考核验证。算例验证结果表明:气动外形优化方法在使用较少的参数条件下,能够构建具有复杂形状的弹身和翼型的制导炮弹气动布局,并能在构建几何外形的同时快速生成不同拓扑结构外形的面元网格,结合遗传算法能够在制导炮弹概念设计阶段快速得到较优的外形布局,具有很好的工程应用前景。

围绕高速转盘的过盈配合问题,应用Ansys9.0有限元软件非线性接触技术和优化分析技术确定传递扭矩所需的最佳过盈配合量。实践证明,有限元技术在工程应用中能够优化过盈配合量,缩短设计周期,提高设计质量。

电磁溢流阀在卸荷时产生的压力冲击是由于对卸荷管路中油液动量变化控制不当引起的,为此提出了在卸荷全程都以初始卸荷时的油液最大动量变化量进行卸荷的设计思路,由此得出了缓冲阀阀芯开口宽度与阀芯位移间的对应关系,并据此对缓冲阀阀口进行了优化设计。然后,将新型的缓冲阀结构应用于电磁溢流阀卸荷回路组成了新型缓冲溢流阀,并通过试验研究了新型缓冲溢流阀对卸荷压力冲击的抑制效果,试验结果也验证了缓冲阀阀口优化设计的正确性和有效性。

为了探究参数间耦合作用对数字液压作动系统稳定性的影响,基于单参数分析结果,通过选取合适的辅助方程构建了最小增广系统模型,提高了利用数值延拓法进行双参数分岔分析的鲁棒性和计算效率,得到了系统在二维参数平面内的Hopf分岔边界并进行了分析和验证。研究结果表明:数字液压作动系统的活塞直径、控制阀口面积梯度、反馈丝杠导程以及运行速度只有在分岔边界间的有限稳定区域内沿一定方向取值,才能保证系统始终动态稳定且性能更佳;双参数分岔分析充分体现了分岔参数间的相互作用,对指导系统的参数设计更具实际意义。

为从液压系统振动信号中提取有效特征进行故障诊断,针对随机噪声、端点效应和虚假分量会影响变分模态分解(VMD)的分解精度问题,提出了一种改进VMD的故障特征提取方法。首先,针对随机噪声会导致分解误差增大现象,提出了基于奇异值差分谱降噪预处理,该方法能抑制噪声对分解结果的干扰;然后,针对端点效应会导致VMD处理信号两端产生明显的飞翼现象,提出了基于支持向量回归机的端点延拓,该方法具有较高的拟合精度;最后,针对虚假本征模态函数(IMF)分量会导致VMD处理出现能量泄漏现象,提出了IMF能量熵增量的虚假分量剔除,该方法的真假分量具有区分性。仿真信号和实测液压信号分析表明:改进VMD能有效改善传统VMD方法在特征提取上的三个不足,可准确提取液压故障信号的主要特征频率,实现液压系统故障的精确诊断。

为了能够更准确方便得到主被动混合隔振系统的特性与设计参数,利用虚拟样机技术对主被动混合隔振系统进行了主动控制仿真研究。首先,对主被动混合隔振平台进行了理论计算与模态分析;然后,通过ADAMS软件创建了混合隔振平台的虚拟样机,并将其导入至MATLAB/SMULINK中搭建了主被动混合隔振系统,通过变步长法对主被动混合隔振系统进行了次级通道辨识,并在此基础上基于多通道Fx-LMS算法进行了主被动混合隔振的效果分析。仿真结果表明利用虚拟样机技术对主被动混合隔振系统进行主动控制取得了较好的控制效果,为主被动混合隔振物理样机的设计与制造提供了新的思路与方法。

为了更加便捷、高效地开展拖曳系统动力学研究,为水声测量技术提供准确有效的阵型位置,设计了一种小型水下拖曳系统动力学原理样机,并运用基于MapInfo软件的轨迹提取方法,在回转直径为0.50m条件下改变拖曳速度、拖缆长度,开展了拖曳系统U型回转运动实验。通过对实验数据的提取分析定义了拖缆回转弯曲参数,结果表明：当弯曲参数较大时,拖缆回转中轨迹弯曲明显,且受到拖曳速度变化影响较大;当弯曲参数较小时,拖缆回转中轨迹弯曲较弱,且受到拖曳速度变化影响较小。

针对现有的高架索多体动力学模型无法模拟高架索在外部扭矩作用下产生的弯曲和扭转变形的力学特性问题,在现有模型的基础上,利用浮动坐标系和平移模态矢量阵理论将绳索单元柔性化,建立了高架索多柔体动力学模型,并用该模型对海上航行横向干货补给装置中的高架索进行了模拟和仿真。仿真结果表明：高架索多柔体动力学模型可以模拟海上补给高架索的横向高频振荡、轴向动张力振动、弹性性能三大动力学特性。

以三边形型面连接为分析对象,使用几何作图法、参数作图法对型面进行了建模;用初始位移法和直接位移法分析了型面连接从间隙配合到过盈的过程,用阻尼法实现了型面连接从正转到反转过程。针对具体的算例,型面连接的钢材硬度建议取为35~45HRC,退出力矩不宜超过28kNm,按此结果设计的型面连接轴系运行状态良好。由此表明：初始位移法、直接位移法以及阻尼法是解决有刚体位移接触问题的有效方法,特别是遇到一些不能通过平移调整接触条件来解决接触问题时,采用上述方法优势更突出。