本文介绍采用国产超磁致伸缩材料研制结果的电－机械转换器结构，工作原理，设计方法及其输入－输出特性实验结果，着重分析了转换器输入－输出滞回特性的描述方法，给出了仿真结果。

气动技术是以压缩空气为介质进行控制和传动的一门专业工程技术,具有安全防爆、无污染、易维护等优点。传统的气动技术教学实验台存在实验内容单一、数据记录困难、难以达到低压力高精度控制等问题。利用虚拟仪器并结合检测、气动比例控制等技术构建可视化的基于微流体芯片的气动比例压力阀实验教学平台。该实验教学平台以LabVIEW作为软件开发平台,开发了气动比例压力阀、位移、流量以及压力传感器、控制器、高性能数据采集卡等气动实验系统,可实现气动元件的性能测试、位置控制、回路测试等实验教学。整个实验平台同时具备数据采集、处理、存储以及实验报告生成等功能,操作便捷、界面直观、功能齐全。

对采用硅流体芯片的气动位置控制系统进行了建模、实验及仿真研究。在采用增量式PID控制的条件下,通过实验得到了系统对阶跃信号、三角波信号及正弦波信号的输出特性曲线,并分析了气源压力变化对控制系统输入输出特性影响较大的原因。当气源压力为0.7 MPa时,系统阶跃响应控制精度最高,进入稳态后误差小于0.077 mm。当气源压力为0.2 MPa时,系统对2 Hz的正弦信号可以较好的跟随。利用AMESim软件对系统进行了仿真研究,仿真结果表明,增加芯片个数可以减小阶跃响应的上升及下降时间,对滞回特性也有一定的改善。

为研究硅流体芯片的特性,通过多物理场仿真得到了芯片输入电压与中间层杠杆机构输出位移之间的近似传递函数,结合AMESim软件进行了气路仿真研究。将气路仿真结果与实验结果进行对比,验证了仿真的有效性。利用气路仿真模型分析了静态增益和时间常数对双芯片结构阶跃响应及滞回特性的影响。使用多物理场仿真模型着重探讨了几何参数对V型电热微致动器的影响。仿真结果表明:致动器输出位移的大小主要与筋的倾角、跨长、对数有关,几何参数的改变对静态增益影响明显,时间常数主要与跨长有关。

介绍摆线泵齿廓方程的推导过程、静态特性的理论仿真和实验分析。重点运用转换机构法推导出摆线泵的齿廓曲线方程;应用该齿廓方程自行设计参数加工出摆线齿轮泵通过理论和实验在低压下对加工的摆线齿轮泵进行静态特性分析。分析结果表明相关的齿廓方程、仿真模型是有效的。

利用大型通用有限元分析软件ANSYS建立径向单柱塞泵往复密封用O型橡胶密封圈的二维轴对称模型，分析研究O型橡胶密封圈在不同的压缩量和工作油压下的变形和应力分布情况，得出相应情况下的最大范·米塞斯应力、最大接触压力以及最大剪切应力的变化关系。结果表明：上述3种最大应力值都随着压缩量和工作油压的增加而增加，其中最大接触应力值在左右两个主接触面之间呈对称分布，其余两种最大应力值都分布于密封沟槽口附近区域。该结论可以作为今后设计和选择O型橡胶密封圈的依据，同时文中涉及到的处理橡胶类非线性问题的分析方法可以推广到其他不同类型的橡胶密封圈的分析计算。

通过分析汽车球销类产品的铆接工艺，得出设备加工时对系统压力有响应速度快、无超调、控制精度高等要求，提出建立电液伺服压力控制的方案，经过模型简化后在Matlab环境下仿真。根据仿真结果在PLC中采用PID控制算法进行调试，最终得到合适的控制参数，达到对系统压力的精确控制。实践证明，系统控制精度高，设备性能稳定可靠。