高性能四足仿生机器人的设计要求驱动其关节运动的液压驱动单元具有良好的动态特性,但由于液压驱动单元工作参数摄动和其固有的复杂非线性,使得多数情况下液压驱动单元的控制性能受到制约。采用机理建模方法,针对四足机器人采用的一种对称阀控制对称缸的液压驱动单元结构,综合考虑控制器饱和特性、伺服阀压力-流量非线性、伺服缸活塞初始位置变化、库伦摩擦非线性等因素的影响,建立了液压驱动单元非线性数学模型,给出了其液压固有频率和阻尼比表达式;运用Matlab/Simulink软件系统搭建了其非线性仿真模型,在相同工况下,分析了不同控制器比例增益的液压驱动单元位移阶跃响应的仿真及试验结果,以验证仿真模型;并搭建了液压驱动单元性能测试试验台,通过仿真与试验分析,进一步研究了控制器比例增益、系统供油压力、液压驱动单元初始位...

带有表面微缺陷的飞机液压管路在循环压力冲击作用下会逐渐形成非贯穿裂纹,但是随着裂纹处应力的循环作用,会扩展成贯穿性微裂纹,导致管路产生微泄漏。基于管路内瞬变流数学模型,采用AMESim软件对循环压力冲击载荷下飞机液压管路泄漏故障进行模拟,分析不同泄漏情况对管路压力信号波形的影响;然后根据管路压力信号波形的仿真结果,通过Daubechies小波系中5类小波函数分别对其进行小波分解,分析并对比小波函数的分解结果,选取最优小波函数分解结果定位信号中奇异点位置;最后开展管路泄漏故障实验,通过最优小波函数和负压波定位法检测及定位管路泄漏位置。研究成果为飞机液压管路泄漏故障诊断提供新的方法,同时,为我国飞机液压管路视情维修模式进行探索。

以十一柱塞高速轴向航空柱塞泵为研究对象,建立航空泵转子系统集中质量模型,采用传递矩阵法分析其临界转速;通过修正轴向支承位置等参数,研究其对系统临界转速的影响;最后,通过转子试验台完成对转子系统临界转速验证实验。针对实验模型,按照提出的方法进行建模,并采用传递矩阵法分析实验转子系统临界转速验证所用方法的正确性。

轴向柱塞泵振动产生后,会按照某种规律沿着一定路径向外传递。以斜盘式轴向柱塞泵为研究对象,分析其机械振动产生机理及传递规律,建立振动传递路径模型;以泵后壳体作为振动传递的最终受体,建立了泵机械振动向后壳体传递的路径模型;通过数值模拟和实验确定模型参数,利用MATLAB对数学模型进行求解,得到了机械振动向后壳体传递的规律;基于路径传递率的概念,对振动传递路径系统进行了路径贡献度分析,并辨识出主要传递路径;搭建了轴向柱塞泵振动测试实验台,进行了实验研究。结果表明：所建立的轴向柱塞泵振动传递路径模型和求解方法较为准确,分析误差小于5%。该研究方法为轴向柱塞泵振动传递、能量耗散规律研究,以及参数灵敏度分析奠定理论基础。

通过对柱塞泵内部的激振源和振动传递路径进行分析,提出了柱塞泵最终受体是壳体.对振动谐响应分析进行了介绍,并推导出振动谐响应分析的数学表达.在ANSYS中建立起柱塞泵壳体的有限元模型,并进行模态分析;根据模态分析结果,对壳体进行振动谐响应分析,确定对泵壳结构动态性能影响最大的模态频率;最终找出轴向柱塞泵正常工作状态下结构振动剧烈的区域.研究结论为轴向柱塞泵泵壳振动测试分析和结构优化提供了理论依据,为研究轴向柱塞泵减振降噪技术提供了新思路和新方法.

以工程机械用斜轴式轴向柱塞泵为研究对象,分析其结构及工作原理,建立其变量机构数学模型.利用Solidworks、ADAMS平台建立该泵变量机构的动力学分析模型,利用AMESim平台建立其变量机构的液压控制系统分析模型,通过数据调用,创建两个模型之间的动力学及液压控制多学科协同仿真平台;分析变量机构中控制阀的阀芯阻尼、复位弹簧,控制液压缸反馈弹簧及控制系统供油压力等因素对变量机构控制特性及泵输出流量控制性能的影响,研究工作为开展基于实际负载的轴向柱塞泵变量机构控制性能分析、结构优化设计及轴向柱塞泵的正向设计提供理论依据和先进的技术手段.

以一种典型轴向柱塞泵为研究对象，模拟其工作过程中压力脉动在壳体外表面产生的振动，获得在此激励下的动态响应。利用有限元分析软件ANSYSWorkbench，建立轴向柱塞泵壳体的有限元模型，进行瞬态响应分析。分析壳体在不同压力级别下的振动响应，通过分析结果确定泵壳位移、应力和应变的动态变化过程，从而找到泵壳的“敏感区域”，为轴向柱塞泵振动测试和结构优化奠定基础。

以斜盘式轴向柱塞泵的主轴及缸体旋转组件组成的转子系统为研究对象，分别利用传递矩阵法及ANSYS有限元分析方法得到了其临界转速，即转子发生共振时的转速，通过两者结果的对比，证明了有限元方法的准确性；进而通过有限元分析，得出增加轴承刚度及减小缸体质量可以有效提高轴向柱塞泵转子系统的一阶临界转速的结论。通过研究，提出了轴向柱塞泵转子系统临界转速的计算方法，为进一步研究轴向柱塞泵转子系统的动力学特性奠定基础。

临界转速及不平衡响应分析是采用转子动力学研究转子系统动态特性的基础。以斜盘式轴向柱塞泵-电机组转子系统为研究对象，通过Riccati传递矩阵法、Prohl传递矩阵法和有限元法分别对转子系统进行了临界转速的计算，结果表明电机轴及联轴器的存在降低了轴向柱塞泵．电机组转子系统的临界转速，并证明了Riccati传递矩阵法在计算大型转子系统的优势；此外，通过模拟流量脉动及侧向径向压力引起的转子不平衡状态，得到转子系统的不平衡响应特性，结果可表明，流量脉动及侧向径向压力主要激发了转子系统的二阶固有频率，其不平衡响应最剧烈处位于转子系统两端。

液压管路系统由于存在多物理场、多尺度及流固耦合非线性等特性因此其振动特性复杂且危害很大。又由于工业生产的需求液压系统正逐步向高压高速和高功重比方向发展又使得液压管路振动的产生和传播机理变得更为复杂。因此有必要对液压管路的振动机理和控制方法及其研究现状进行总结和分析。阐述液压管路振动的危害性和复杂性并结合近十年来国内外专家学者对于液压管路振动模型的研究内容在对考虑多场、多尺度及流固耦合因素影响的液压管路振动机理进行总结的基础上对液压管路流固耦合线性化动力学模型和非线性振动模型的研究成果进行分析并对液压管路被动、主动及半主动振动控制的研究进展及研究成果进行评述在此基础上提出今后液压管路系统流固耦合振动机理及振动控制研究的发展趋势。