运用分形接触理论,分析得到了轮盘结合面切向刚度模型,通过轮盘表面材料性能参数、拉杆转子法向载荷、切向载荷及轮盘表面的分形参数来得到轮盘结合面的切向接触刚度,对其变化规律进行数值仿真,并通过试验进行验证。研究结果表明在定性理论模型上,分形接触理论是正确的,但分形理论有其适用范围,适用于粗糙度较小、拉杆转子法向载荷较大的模型;在试验方面很好地补充了分形接触理论的适用环境。

为了保证重载桁架机器人系统能够平稳、高速运行,降低因加速度、加加速度突变产生动态冲击,从而提高桁架机器人的运动精度,分析并推导了目前电机常用的3种速度控制方式的速度方程,利用ADAMS仿真软件进行仿真验证。仿真结果表明:五次函数速度控制曲线相较于S型曲线和正弦曲线,加速度更加平缓,且加速度数值大小有了明显的降低,加加速度变化较小;此外五次函数速度控制曲线对所需电机的力矩要求更低,有利于成本的节约。

为研究预紧力失谐对存在大量结合面的分布式拉杆转子固有频率的影响,通过试验分析与有限元结合的方法研究了预紧失谐对固有频率的影响。建立考虑结合面接触刚度的拉杆转子失谐有限元模型并进行模态分析;设计并搭建了分布式拉杆转子固有频率测量试验台,测量在不同失谐情况下拉杆转子的第1阶固有频率,验证有限元模型的准确性。仿真与试验结果表明:拉杆转子的预紧力失谐量相同时,固有频率随失谐拉杆数量的增加而下降;验证了失谐拉杆转子动力学模型的准确性。

针对仓库用大型桁架机器人轨迹规划研究现状,将传统的五次多项式进行优化,设计并规划了一条以电机最大速度和加速度为约束的五次多项式轨迹,得出数学模型。为满足桁架机器人取物这一非线性系统的控制精度要求,设计一种以参数自适应模糊PID的控制方法,对规划好的轨迹作轨迹跟随实验。结果表明:该控制方法能够获得较好的路径跟随结果,可有效提高桁架机器人的运动精度,符合实际使用要求,对同类工程研究具有一定的参考价值。

根据分形接触理论,建立了拉杆转子轮盘结合面弹性接触弯曲耦合模型和扭转耦合模型。在此基础上,采用集总参数法,建立了拉杆转子-轴承系统的动力学模型。通过锤击试验,测量了拉杆转子自由状态下的固有频率,验证了该模型的有效性。借助于数值仿真方法,研究了系统横向振动固有频率和扭转振动固有频率随结合面法向载荷的变化规律。研究发现：分形接触理论可以有效地解决拉杆转子轮盘接触表面间的弹性接触问题;结合面法向载荷增大时,系统固有频率同步增大;拉杆转子的固有频率小于相同结构尺寸的连续体转子的固有频率;法向载荷对高阶固有频率影响较大;对滑动轴承支承的拉杆转子轴承系统来说,拉杆转子预紧力对低阶横向振动和扭转振动固有频率影响相对较小。

凸轮机构作为开盒机的主要机构,对其进行详尽的动态特性分析,将对开盒机的动态性能提升具有重要指导意义。将凸轮连杆和凸轮轴进行柔性化处理,建立凸轮机构的多柔体模型,对多刚体模型和多柔体模型的仿真结果进行了对比。基于多柔体模型,分析了输入转速、阻尼系数、材料参数和结构参数对机构动态性能的影响。结果表明,多柔体模型的仿真结果对开盒机的初始装配具有指导意义。减小凸轮厚度同时增大阻尼可以改善机构动态特性,使开盒机提速运行。同时,利用ANSYS对改变厚度后的凸轮进行模态分析,为避免共振和更为全面的动力学分析提供了依据。

对铁道车辆液气缓冲器结构进行了分析设计了一种新型液气缓冲器并建立了详细的动力学模型;利用数值模拟方法计算了液气缓冲器在不同压缩速率下的静态特性曲线和不同冲击速度下的动态特性曲线。仿真结果表明：新型液气缓冲器在冲击速度为5 m/s时最大阻抗力为1 836.3 kN缓冲容量为221.89 kJ新型液气缓冲器可以提高调车冲击速度降低列车运行中的纵向冲击和振动满足列车提速的需要。

对MW级风力机液压变桨机构进行分析简化、运动学建模，并利用MATLAB软件进行可视化仿真，其结果表明该机构能够准确地实现0°～90°的桨距角变化。液压缸匀速运动阶段，机构变桨加速度比较小，液压缸变速阶段，机构变桨加速度比较大。对机构运动学建模时，将液压缸简化为带速度参数的滑块，并按照液压缸运动的先后次序分步建模的方法证明是可行的。

将各个构件的Solidworks实体模型导入ANSYS中生成柔性体模态中性文件将该柔性体导入ADAMS中替换原有的刚性体建立变桨机构的刚柔混合体模型。利用ADAMS对风力发电机组变桨机构的模型进行变桨精度分析发现实际变桨速度和角位移与理论值有一定误差提出了在桨叶盘上增设位置传感器利用传感器发出的信号控制液压缸动作对变桨误差进行补偿;将运动仿真过程中产生的零件载荷文件导入ANSYS中对关键零件进行强度分析指出了各零件易破坏位置与最大应力位置设计时应注意保护。