静态建模方法主要适用于结构和材料分布简单的异质零件,某些零件的材料既不是均匀的,也不是基于梯度的,称之为动态异质零件。基于结构和材料的混合模型可用于设计动态异质零件。可以根据材料进行建模,填充微四面体结构内材料,材料可以根据变化特性动态地分布和改变。详细阐述了材料的特征描述、体素表示方法、实体与材料的映射关系以及特征节点的提取,作为建立动态异质零件模型的基础。

某些零件的材料既不是均匀的,也不是基于梯度的,称之为动态异质零件。介绍了异质零件动态模型的建模方法,使用微四面体,以材料特征为顶点,通过材料向量分布角度调整实现动态变化,以达到材料的渐变或突变效果,结合STL格式,给出的模型可以直接用在3D打印中制作动态异质零件。该方法的优点是以每个特征节点为定义单元,结合有序的拓扑结构,能够表达多种材料的非均质分布情况,以及材料分布突变、断裂等异常情况;按照空间点云数据集映射至每个材料切片层的方式进行二维切片的材料定义,对每层切片进行材料分区,同时建立了材料切片与物理切片的对应关系,可用于CAD/CAM一体化设计。

异质零件的动态模型是使用微四面体,以材料特征为顶点,通过材料向量分布角度调整设计动态变化,实现材料的渐变或突变效果。结合STL格式,给出的模型可以直接用于3D打印制作动态模型。基于色彩映射材料函数的彩色四面体模型及模型可视化方法,既可用于彩色模型3D打印,也可用于梯度功能材料3D打印。

针对精密加工过程中影响圆度误差分离精度的问题，在轴截面的测量坐标系中，根据传感器和轴截面的运动关系建立起传感器输出的动态测量模型，通过对圆度误差分离算法的推导来研究其近似条件，并分析讨论了角度参数及周期采样点数对误差分离的影响；在此基础上，提出了一种提高分离精度的误差分离方法，并通过实例验证了误差分离的有效性。

对冲板流量计的测量过程进行试验分析。在实验数据的基础上，辨识出该冲板流量计的竺誓置数：建立了冲板流量计的动态模型，用simulink工具箱模拟了瞬时冲击信号、连续冲击信号和间断冲击信号，分析了三种不同信号下冲板流量计的测量精度。实验表明按照冲板流量计动态特性的要求使用冲板流量计，是保证测量正确可靠的关键。同时对冲板流量计在工业上的应用提出了相应的建议。

针对传统结构液压支架存在机动性差、调节范围有限等问题,提出了一种双平行四边形结构液压支架。结合新型液压支架运动机理及平衡力矩等有关参数,采用运动矢量闭环建模及达朗贝尔原理,获得液压支架广义坐标与几何位置参数之间的关系方程,建立了多自由度分析模型。通过分析立柱液压缸和平衡液压缸的动态响应特性及固有频率,结构优化后的液压支架平衡液压缸及立柱液压缸固有频率大幅提高,液压支架的安全性能得到大幅提升。

为解决传统油压减振器模型不能反映其动态特性对高速列车动力学性能影响的问题,运用Simulink仿真软件建立了一种包含压力缸、常通孔、储油缸、回油阀、卸荷阀的抗蛇行减振器动态模型。结合动力学仿真软件SIMPACK,分析了时速350 km/h动车组曲线通过性能。结果表明:相比传统分段线性模型,采用抗蛇行减振器动态模型计算的阻尼力涵盖了黏性阻尼力和油液被压缩产生的回复力,仿真计算的示功图与试验结果吻合良好,能够准确描述抗蛇行减振器动态行为过程。动力学联合仿真结果表明:增大曲线外轨超高度和曲线半径均能有效提高列车在曲线上的蛇行失稳临界速度;列车运行速度一旦超过曲线路段所对应的临界速度,其脱轨系数、倾覆系数和磨耗指数均会急剧增大,严重影响行车安全;时速350 km/h动车组的蛇行失稳临界速度在半径分别为3 000、5 000、7 000 m的曲...

宏微复合平台常应用于大行程运动和高精度定位的场合。基于对宏微复合驱动技术的的分析及研究，提出了一种音圈电机与压电陶瓷复合驱动的宏微复合运动平台结构，其中微运动平台采用压电陶瓷驱动和弹簧预紧，具有结构简单、分辨率高、刚度高和响应速度快等优点。针对微运动平台的主动控制问题，考虑压电陶瓷驱动器驱动电路以及滑块与摩擦复合作用的影响，建立微运动平台动态模型。通过微运动平台动态特性的实验研究，分析滑块与摩擦复合作用对微运动平台平稳性的影响。结果表明，该模型可快速缩短平台到达稳定的时间，满足平台精密定位要求。

本文针对一高精度电液伺服系统，利用神经网络设计了控制器，实验表明，该控制器有较强的鲁棒性。

研究建立了充气伸长型气动柔性驱动器的静动态数学模型并进行了试验研究。结果表明：气动柔性驱动器充气阶段腔内压力的平稳性受惯性负载和外力负载的影响惯性负载和外力负载越大压力平稳性越差。外力负载是影响气动柔性驱动器位移输出的主要因素外力负载越大位移越小。研究结果为气动柔性驱动器的控制提供了理论依据。