针对救援机器人平台的轻量化需求,以铝合金车体结构为对象,从车体结构优化、材料机械加工与成型、焊接工艺与控制技术、加工制造、车体焊接质量评估、焊接残余应力清除技术等方面,全面研究了车体的结构-工艺一体化轻量化设计过程。实现了轻量化车体的设计目标,为同类车体的轻量化设计与研制奠定了技术基础。

为了提高CAE结构仿真计算的效率,缩短产品的设计研发周期。文中探索研究了无网格结构分析技术在复杂结构CAE仿真分析中的应用。以典型特种装备车体结构为对比,采用无网格技术仿真计算了车体结构的模态、静态及动态强度特性,计算结果与有限元方法之间的相对误差分别只有4.8%、2.5%和1.9%,无论是模态振型还是应力分布状态,无网格方法和有限元方法之间均具有很好的一致性。同时,相比于有限元方法,无网格方法的仿真计算效率提高了79.4%。为工程设计人员在产品设计过程中同步高效地开展结构的CAE仿真分析工作提供了有效的分析手段。

为了满足电液伺服作动器控制精度及运行安全的需要,提出了基于CRIO架构的电液伺服作动器控制系统,该系统能够实现信号采集、故障报警、过载保护和双缸同步控制等功能。以伺服油缸双缸同步为研究对象,介绍了作动器液压工作原理及LabVIEW测控系统的总体设计方案,提出了积分分离PID算法的双缸同步控制策略,建立电液伺服作动器实物平台,经试验其运行效果良好,单缸伺服控制误差在±2 mm范围内,双缸同步控制误差在±4 mm范围内,满足工程机械底盘悬架、车桥结构应力、疲劳性能等测试需求。

通过使用流体仿真软件ANSYS/Fluent,采用动网格的方式,在滚柱自转速度为13589 r/min时,对滚柱式叶片泵凹槽腔内的流场特性进行仿真分析。滚柱在凹槽腔内缩回和伸出运动分别对应排油和吸油状态,主要阐明了滚柱在这两种运动状态下,凹槽腔内流场的压力与速度矢量的变化情况。

为了能够全面评价掠入射光学系统的成像质量，基于像差理论和傅里叶光学原理，使用Matlab编程语言编写了针对掠入射系统的像质评价程序，并利用此程序结合ZEMAX软件对用于太阳观测的WolterI型和双曲面-双曲N（H—H）型掠入射系统的成像质量做了详细的分析。结果表明，该像质评价程序能够计算不同口径和焦距的掠入射系统在不同视场，不同工作坡长时的点扩散函数、能量集中度、线扩散函数和调制传递函数，对掠入射系统的设计和优化具有指导作用。

针对蓄电池轨道工程车续航里程短、永磁同步牵引电机启动电流大等问题,基于液压泵/马达能量逆向传递特性,提出了利用液压泵/马达逆向驱动的电机启动电流控制新方法.通过使液压泵/马达工作在马达模式将电机驱动至一定初始转速后接通电源实现电机带速启动,抑制或削弱电机启动电流;永磁同步电机带速启动采用无位置矢量控制方式,结合短路电流矢量法对电机启动时刻的转子转速和位置进行计算,并通过AMESim与MATLAB/Simulink进行联合仿真.研究结果表明:所提出的电机启动电流控制新方法能让电机的启动峰值电流最大降低70%左右;启动电流与电机接通电源启动时的初始转速有关,且初始转速越接近需求转速则启动电流越小;电机转速稳定后电流大小仅与电机负载有关;液压泵/马达工作排量或蓄能器充液压力越大,电机被逆向驱动时的转速响应越快.

文章提出了一种基于Q学习理论的汽车起重机回转冲击抑制方法。通过对实际操作结果的在线训练,得出不同工况状态下能较好实现削减回转冲击的斜坡设定值,在后续操作中以不同的斜坡值分段构建斜坡曲线,弥补了现行方法斜坡值设定过于主观、固定,对环境适应性弱的不足,能有效减小汽车起重机回转系统停止过程中的液压冲击。

以长江船闸液压启闭机液压系统为对象进行研究,利用AMESim软件搭建该液压启闭机液压平衡回路仿真模型,并对整个船闸开启过程和关闭过程中插装式平衡阀内主阀芯弹簧刚度等主要参数进行单因素仿真。利用统计学分析这些单因素参数对长江船闸液压启闭机液压系统稳定性的影响。基于L25(54)正交试验,采用方差和极差分析法处理液压缸运行的压力曲线,得到选择范围内最佳的参数组合。结果表明:平衡阀内控制阻尼孔和主阀芯刚度等主要参数对液压缸运行压

电-液混合动力系统具有节能环保、续航里程长等优势,针对搭建的电-液混合动力实验平台,设计了应用于该平台的测控系统。测控系统以PC机为上位机、SIMATIC S7-1200PLC为下位机对实验台进行控制与数据采集,通过以太网实现上下位机间的数据传输。上位机监控软件由LabVIEW开发,具有数据采集、分析、显示、存储和报表打印功能,监控界面具备易于操作、可扩展性强、维护方便等优点。

以LJ63XZ系列冰箱压缩机的曲轴连杆活塞机构作为研究对象,开展了压缩机的曲轴连杆活塞机构的运动模拟仿真分析,采用SolidWorks软件建立了曲轴连杆活塞的三维模型,利用MATLAB软件绘制了活塞的位移、速度和加速度曲线.活塞运动分析结果表明,活塞运动到上止点处的加速度达到最大值.从而导致活塞端面在其上止点时所受压强较大,此时,传递到连杆和曲轴的应力达到极值,因此在活塞运动到上止点会面临较大的应力和磨损工况.