TBM在工作过程中地层结构的多变性导致刀盘受力的复杂性,针对刀盘受力问题以TBM刀盘掘进沈阳地铁二号线复合地层为研究条件,基于SolidWorks建立了简化的刀盘三维模型和岩石截面分层模型,构成破岩系统模型。利用CSM滚刀预测模型计算了滚刀在不同岩层下所需的破岩力,合算出掘进实际地层时刀盘所需推力。在ADAMS环境中对刀盘破岩过程进行动力学模拟,通过提取盘面上所有滚刀载荷和刀盘惯性载荷来确定整个TBM刀盘掘进过程中的载荷时间历程。

以凸肩叶片为研究对象，应用Donnell’s简化壳理论建立模型的非线性振动方程，考虑了几何非线性、阻尼、凸肩接触而正压力、摩擦力等因素。采用Galerkin法将振动微分方程离散到模态坐标上，分别应用数值法和近似解析法对方程组求解，得到系统的频率响应曲线，并讨论了系统周期解的稳定性。结果表明，由于凸肩接触面之间摩擦力方向周期性改变，导致系统的振动特性产生不连续性，以摩擦力为正、负方向分别绘制一条频率响应曲线。则随着摩擦力方向T／4周期变换一次，系统的振动也以T／4为周期在两条频率响应曲线上来回跳跃，从而有效抑制叶片的振动响应，提高叶片使用的安全性。

齿轮传动系统应用十分广泛且常扮演重要设备中的关键角色,其高转速下的振动问题、内部结构复杂性和各种非线性因素的存在,给齿轮传动系统动力学分析、设计带来了巨大的困难,针对上述问题,对其动力学研究进行了具有理论指导意义的综述。根据对国内外齿轮传动系统动力学研究成果的分析总结,阐述了齿轮传动系统非线性动力学理论的基本框架,结果表明了其系统输入、系统模型和系统输出3部分的内容;基于非线性系统的研究方法,综述了10年来齿轮传动系统的非线性动力学研究的概况,主要包括解析法、数值法和实验法;分析总结了含多级齿轮传动的整体系统的动力学研究现状,特别对典型的车用变速器动力学问题进行了分析,指明了未来研究的重点;最后,针对变速器,提出了其在动态性能、振动和噪声、故障诊断以及可靠性方面可能的研究热点和方向...

介绍了一套用于材料结构强度和可靠性试验的六自由度边界模拟加栽系统，能实现六个自由度的同时加载，更真实地模拟载荷边界条件，可以进行大尺寸结构和材料的实时力载荷实验、拟动力实验和振动试验。为材料和结构的强度和寿命试验提供了一种新型实验装置，为材料结构的疲劳和可靠性提供了更为真实的实验数据。给出了三维结构模型，讨论了六自由度加载系统试验的定义，介绍了系统的主要原理和技术性能。通过计算系统方向余弦矩阵，给出了此加载装置的运动学反解，并介绍了控制系统。

为了提高高空作业平台液压调平机构的调平性能,对调平机构的工作原理进行了研究,对上调平机构的调平液压缸推力展开了分析,建立了上下调平机构六变量优化的数学模型,以调平过程中调平误差最大值最小作为优化目标函数,以几何空间位置约束、三角形约束以及液压缸伸缩比约束作为约束条件,借助MATLAB软件中的遗传算法工具箱对优化数学模型进行优化。优化结果表明,高空作业平台调平机构的调平误差最大值为-0.31°,降低了49%,上调平液压缸所需最大推力为74531N,降低了2%。该研究可为高空作业平台液压调平机构的工作原理分析及优化设计提供参考依据。

核电站通风隔离阀传动系统的运动可靠性决定了其关闭状态时的密封可靠性,为确定传动机构设计之初合理的加工精度,首先基于应力-强度干涉原理建立了传动机构运动可靠性分析模型,然后利用动态仿真模拟实验的方法并结合密封要求,统计并确定了传动机构运动功能失效的判据,最后基于Monte Carlo原理,利用动态仿真的方法模拟传动机构真实尺寸误差和铰链副配合间隙的随机变化,并得到输出误差的分布情况,进而计算了传动系统的运动可靠度,为确定科学合理的加工精度提供参考。实例分析表明,此种方法简单且计算结果较为精确,更加贴近工程实际。

可控起动传动装置（Controlled Start Transmission, CST）为重型刮板输送机提供了一种软起动、过载保护和多机功率平衡的可靠方法。液黏摩擦传动单元（Hydro-viscous Drive Unit,HDU）是CST装置的核心,它包括多组摩擦副。摩擦副的可靠性和耐磨性能直接决定了CST装置的整体性能。以粉末冶金和激光表面工程技术为基础,提出以仿生非光滑表面来改善和提高摩擦副机械耐磨性能的新思路。利用激光直接沉积和激光脉冲钻孔技术,制备了具有不同非光滑表面形态和参数的非光滑表面试样。通过表面形貌分析和摩擦磨损试验发现：激光直接沉积过程的基板预热（600℃）,有助于提高激光沉积试样的表面质量,包括表面形貌、裂纹抑制控制以及沉积材料与基板结合位置的晶粒细化等;与光滑试样相比,具有非光滑表面形态的试样具有更好的耐磨性能,在试验条件下,当小孔间距等...

针对折臂式自行走高空作业平台折叠臂结构的强度校核问题,分别运用虚位移原理中的几何法和坐标法,以及传统静力学方法对折叠臂液压缸推力进行了分析,推导出了3组折叠臂液压缸推力表达式。将某型号折臂式自行走高空作业平台的结构参数代入3组推力计算表达式中,利用Matlab软件绘制出了折叠臂液压缸推力随变幅角度γ的变化曲线图,并对3种方法得到的曲线进行了对比分析。研究结果表明:3种方法计算的结果最大偏差在2%以内,验证了结果的准确性;上述方法可推广到其他折臂式自行走高空作业平台的分析中,并为此类高空作业平台的结构优化设计提供了理论依据。

以虚拟技术为核心，通过Visual Basic 对SolidWorks的二次开发，实现了液压集成块的虚拟设计，解决了液压集成块孔系网络设计费时费力而又极易出错的难题。给出了系统的体系结构，提出了液压原理图数字化、集成块设计和校核的方法通过对集成块特征库的建立，运用ActiveX Automation技术实现了SolidWorks下三维参数化造型；运用虚拟设计技术，创立了一种适合液压集成块结构特点和CAD需求的虚拟设计模式和环境构成方案，提出了液压集成块虚拟设计的解决方法，对液压集成块装配进行干涉检查，可提高设计的成功率。