行星齿轮箱的诸多传动优点使其越来越广泛地被应用于诸多机械设备中,其振动响应比定轴齿轮箱更为复杂,相应的动力学模型建立及故障诊断成为近年来的研究难点和热点。目前对行星减速轮系的建模分析大多都是建立在正常状态下,缺乏对故障状态下的行星轮系建模研究;对行星轮系进行故障特性分析时,缺乏振动机理方面的研究。针对现有研究的不足,建立了考虑振动传递路径时变效应的行星齿轮系统动力学模型;推导了太阳轮断齿故障下的时变啮合刚度表达式,通过对行星齿轮系统动力学模型的求解,分析得到了太阳轮断齿时系统的频谱响应特性;最后通过试验信号的对比,验证了动力学模型分析结果的准确性。

针对行星齿轮传动系统复合故障特征提取问题,以行星齿轮箱的运行状态为研究背景,建立了考虑路面随机激励下的行星齿轮箱复合故障动力学模型,利用多尺度排列熵对齿轮箱正常、断齿故障和复合故障时的振动信号进行了对比分析,通过对处于不同状态的行星齿轮箱进行分析,发现行星齿轮箱正常振动信号的多尺度排列熵值要高于单一断齿和复合断齿故障信号,熵值平均高出约5.3%,单一断齿的多尺度排列熵高于复合断齿故障信号,熵值平均高出约7.4%。研究结果证明,多尺度排列熵可以有效地诊断多排行星齿轮系统的故障类型。

针对现今高楼玻璃幕墙的清洗问题,设计了一种双轮驱动多吸盘玻璃幕墙清洗机器人的爬行机构,建立了机器人的动力学模型。首先分析机器人的受力情况并确定了其安全吸附条件,然后基于Newton-Euler方程建立了满足机器人安全吸附条件的运动方程,最后利用MATLAB软件对机器人进行动力学仿真,分析了机器人吸附力和驱动轮驱动力矩,其仿真结果验证了动力学模型的正确性,同时验证了机器人具有在平滑壁面上稳定移动的能力。通过动力学分析,为机器人的结构优化和运动控制提供了理论依据。

为了考察某漏斗车触碰式底门开闭机构能否实现预期的基本功能,首先利用Adams软件建立底门开闭机构的多体系统动力学模型,分析开关门的传动过程,验证该机构方案的可行性。通过计算获得开门和关门过程中传动轴、短连杆、长连杆、曲杠杆、开门触碰的受力,为后续关键部件的强度计算提供载荷边界条件。建立关键部件的有限元模型,施加动力学计算获得的最大载荷,校验关键部件的强度与稳定性,结果表明该机构的结构设计满足工程应用设计要求。

以装载机工作装置及其负荷传感液压系统为研究对象,基于工作装置的运动学分析结果建立了液压油缸的刚度模型。利用Amesim软件建立了工作装置机械机构的动力学仿真模型,研究车速、铲斗负荷和铲斗位置对缸体刚度的动态影响。最后通过试验分析了不同作业过程下工作装置负荷传感液压系统内部的压力和功率随外载荷的动态变化规律。载重量越大刚度值变化负荷传感液压系统能够有效地减少能量损失,降低产热量。研究结果为研究装载机的多体动力学分析提供了数据参考。

振动冲击锤可简化为两自由度动力学模型进行研究，其非线性区间冲击力可用一次谐波描述，各项动力学参数可由运动微分方程组获得确定的解，为进一步研究振动冲击锤的动力学特性提供了基本的理论与方法。

根据固定结合面的特点,提出了结合面的一种建模方法,应用等参单元的概念,导出了任意四边形结合面单元下的单元刚度矩阵和阻尼矩阵,该建模方法可应用于根据实验数据识别结合面的未知参数,及从宏观的角度研究结合面的特性.

根据柔索精确的悬链线解析表达式，推导出了两端固定时柔索初始长度与拉力之间的关系，从而能够精确而高效地获得柔索对两端节点的拉力，在此基础上应用牛顿-欧拉法建立了大射电望远镜馈源柔索支撑系统的动力学简化模型．针对该系统的非线性、慢时变、多变量耦合等特点，提出了一种带有自调整因子和比例积分校正环节的双模糊控制器来实现馈源轨迹跟踪．采用双模糊控制器对所建立的动力学模型进行了系统控制仿真实验．结果表明，该控制系统不仅能较好地跟踪期望信号，而且能满足馈源柔索支撑系统轨迹跟踪精度要求．

根据试油试采工况的特点与需求,提出采用液压泵/马达作为平衡配重的移动式试油试采系统.试油试采系统采用开关磁阻电机作为主驱动电机,采用液压泵/马达和蓄能器作为配重.在下冲程时将抽油杆势能和主驱动电机输出的能量储存,在上冲程时将储存的能量释放,液压泵/马达和蓄能器组成的配重与主驱动电机共同提升抽油杆.利用质量集中法,将试油试采系统简化为三质量二联结系统,建立系统动力学模型,通过Simulink仿真得到系统动力学特性,包括抽油杆位移和速度、液压系统压力以及主驱动电机的功率.通过分析仿真结果可知,系统满足试油试采作业对于冲程冲次的要求;通过液压平衡配重提高了能量利用率,可以减小系统装机功率64.3%;电机运行工况得到改善,不对负载提供阻力矩,无负功工况,减小了对电力系统的冲击;系统结构紧凑,集成度高,便于运输.

气液压发射起飞是近年来国际上出现的一种先进的中小型无人机发射方式以气液压能源提供动力实现无人机发射起飞。基于气液压系统原理对蓄能器气体弹簧的弹性系数进行分析建立由气液压系统动力学模型、增速滑轮组动力学模型、无人机及滑车的运动方程构成的发射过程动力学模型并进行仿真计算和数值分析分析结果表明无人机及滑车质量、蓄能器充油压力、液压缸活塞有效面积、蓄能器容积是影响发射过程和起飞速度的关键参数在一定范围内通过调节气液压系统参数可适应于不同的无人机起飞质量和起飞速度要求。采用与试验结果比对的方法修正气液压系统的总粘性阻尼系数将仿真结果与试验结果进行对比研究研究结果表明仿真计算结果与试验结果表现出较好的一致性证明了发射过程动力学模型的正确性为无人机气液压发射装置的工程