传统光学透镜抛光机存在主轴摆动惯性大，机架易产生振动，整机稳定性差等严重影响产品精度的问题。本文在充分研究传统光学透镜加工设备性能的基础上，利用虚拟样机技术，研发了一套能够克服上述设备缺陷的新型高精度光学透镜抛光机。通过虚拟样机技术，不仅能解决传统研发方法的不足，而且能有效地降低抛光机的研发成本、缩短研发周期。

提出了一种新型的7自由度手臂，3-RRR作为肩关节，两自由度球面机构矿作为U^r关节和腕关节，设计紧凑，可以提高承载力和灵活性。对手臂的运动学反解进行了分析，推导出拟人手臂的位置反解计算公式。利用虚拟样机技术对手臂期望轨迹进行了规划，得到驱动电机的转角运动轨迹。最后通过规划结果验证反解的正确性。

为提高液压电磁断路器的吸合磁力矩,以某型号液压电磁断路器为对象进行了电磁系统优化设计。首先,结合虚拟样机技术,根据产品设计图纸建立了液压电磁断路器的三维物理模型。接着,考虑电磁系统初始设计的输出特性达不到脱扣的要求,基于Altair Flux有限元软件对断路器电磁系统进行了结构优化,使其输出特性达到脱扣要求。最后,搭建实验系统对断路器电磁力矩进行了测试,验证了有限元仿真的准确性。通过提高断路器电磁系统输出磁力矩,能够在机构锁定力矩确定的前提下,提高断路器的解锁可靠性。

针对航空制造领域中对飞机机翼等大型工件的高加工精度、高生产效率等要求。首先,通过螺旋理论对6-SPU并联机器人进行了机构自由度的分析,并根据弗莱纳-雪列空间三元矢量原理以及并联机构的逆运动学求解方法,对6-SPU并联机构动平台的运动规划进行了分析和研究,得到机构动平台在加工过程中的相应位姿。然后,利用齐次坐标变换矩阵和逆解运算公式进一步确定6-SPU并联机构动平台上末端执行器按照预期运动轨迹移动时在驱动副上所施加的驱动运动规律。最后,借助三维软件SolidWorks及MATLAB中Simulink仿真模块进行建模仿真,进而验证了对并联机构运动轨迹规划的可行性,为移动式并联加工平台的工程设计提供理论基础。

在分析振动输送机结构特点的基础上,提出了基于多体系统动力学的虚拟样机建模方法。利用Pro/E、ADAMS两种平台联合建立振动输送机的动力学模型,针对模型进行仿真分析。根据仿真分析的结果得出,振动输送机在X、Y方向有振动,在Z方向没有振动,得到振幅的精确数值,振槽频率与运行速度的关系;分析了负载对输送机输送能力的影响。

为了对柱塞泵的特性进行研究以ADAMS为平台结合Pro/E中建立的三维模型、ANSYS柔性化处理和AMESim中建立的液压系统模型建立了HAWE V30型柱塞泵的虚拟样机.对配流盘位置与压力冲击泵出口容积与压力脉动柱塞运动特性和主轴应力应变进行了分析.基于虚拟样机技术的仿真研究物理意义明晰分析灵活方便对于研究分析柱塞泵性能具有重要意义.

为研究轴向柱塞泵的动态特性，理论分析了其运动特性和流量脉动特性，并基于ADAMS与AMESim软件建立了某型柱塞泵的虚拟样机模型。通过联合仿真得到了不同转速下的柱塞位移、速度、加速度曲线，不同转速、斜盘倾角下的流量脉动曲线，以及不同负载下的传动轴转矩、泵出口压力曲线。研究结果表明：为减小柱塞泵的振动与噪声，其转速应限制在一定范围内；适当提高转速、减小斜盘倾角可减小流量脉动。研究结果可为柱塞泵结构优化提供参考依据。

为了使相贯线埋弧焊接机器人具有更好的运动学和动力学性能，结合机械结构特点和动力学性能，按照由下而上的设计方法，优化设计了一种相贯线埋弧焊接机器人。利用UG软件完成了三维建模，并通过ADAMS软件进行了仿真分析。仿真结果表明：该方法提高了系统的整体性能，为其他相关机器人结构和驱动装置的优化设计提供了参考。

结合虚拟样机技术和有限元分析技术，运用ADAMS软件，对某型液压平台车主平台的力学模型进行动力学仿真；以液压缸所受的力大小为依据，从而得到液压缸的最佳位置。运用ANSYS软件，对平台车叉剪机构在加速度最大位置进行了有限元应力分析。

运用虚拟样机技术在SolidWorks软件平台上构建液压六自由度运动模拟器模型，按照机构的结构几何尺寸，创建零件并进行虚拟样机装配。直接在运动仿真模块COSMOS Motion中通过设定原动件运动参数进行运动仿真，并分析其运动空间、运动状态、检查零件之间的干涉等。结果表明，利用SolidWorks软件可以对并联机构的虚拟样机三维实体建模和运动特性分析，验证机构设计的合理性，为并联机构的实际样机的试制奠定了基础。