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。

基于无模型抽样理论和态相关参数(SDP)方法,对某型液压系统寿命的可靠性和重要性进行了分析。以分配准则和距离准则为依据,以经验累积分布函数为约束,直接产生与初始样本(N?20,N为样本容量)不确定信息相一致的大容量样本,得到了寿命区间的系统失效概率曲线。针对部件性能对系统寿命可靠性的影响程度,应用SDP方法求解各输入基于方差的重要性测度,得到部件对系统寿命可靠性的相对重要性排序为:电磁阀>柱塞泵>作动筒>油滤>活门>油箱。表明电磁阀对系统寿命可靠性的影响最大;油箱的影响最小。此结果为改进系统可靠性水平提供依据。

介绍了飞机液压系统的热力学特性和AMESim工程软件的特点，运用该软件建立了某型飞机液压系统的温度计算模型，并对液压系统在两种任务剖面的温升情况进行了仿真分析，为该系统改装提供了热力学方面的参考。

在建立液压能源系统元件动态数学模型基础之上，利用Dymola软件实现液压能源系统动态特性分析通用模型库的构建，并对某型飞机的液压能源系统进行建模和仿真。仿真结果表明，该模型符合实际系统的管路压力和流量脉动特性，在模型中能够获得时域范围内系统任一点的流量压力脉动情况。

基于瑞典Dymola软件，利用容积建模法，分析变量泵的热力学特征，建立其热力学数学模型，并编写温度仿真程序。对变量泵在典型状态参数下进行温度仿真，并在实验室进行试验验证。结果表明，所建立的变量泵热力学模型是有效的，对液压系统的热力学研究具有一定的参考意义。