液压重载机械臂工作时由重力引起的预应力刚化对于整体结构的仿真分析具有显著的影响,针对此问题,提出了一种考虑预应力刚化的计算模态分析方法和基于径向基函数代理模型的有限元模型修正方法。以某型液压重载机械臂为研究对象,建立整体复杂结构的有限元模型及其预应力刚化模态频率的代理模型,以多个工况试验模态分析结果为目标,基于全局优化算法实现了整体结构的模型修正。对试验修正后的模型开展了应变响应预测,验证了模型的预测能力。研究结果表明,所提方法不仅提高了模型复现修正响应的能力,而且能够准确预测未修正的响应,从而验证了方法的可行性,为重载机械臂的自动控制和优化设计提供了精确动力学模型。

研究简支压电复合材料层合梁在轴向、横向载荷共同作用下的非线性动力学,分岔和混沌动力学响应。该模型的动力学方程为受参数和外激励共同作用下的两自由度非线性控制方程。针对在1∶9条件下的平均方程,先用数值方法研究在刚度系数变化时的动力学行为,发现存在周期、概周期和混沌等响应以及周期解的分岔现象。针对发生分岔的临界周期响应,计算Poincaré映射的单值矩阵,由Floquet乘子可以判断该分岔为Neimark-Sacker分岔。

介绍一种双级串联式扭转减振器结构，对比分析了当扭转减振器总的转动惯量一定、刚度参数最优时，双级串联式扭转减振器与单级、两级并联式扭转减振器对主系统的减振效果。讨论当曲轴系统等效转动惯量和扭转刚度变化时，双级串联式扭转减振器相比其他两种减振器对主系统减振效果的鲁棒特性；给出了双级串联式扭转减振器各级固有频率的测试与计算方法，并进行了测试分析。

滚动轴承实际运转过程中经常存在的转速波动现象,对滚动轴承的运行状态产生重要影响。基于Hertz接触理论和变形-位移相容条件建立滚动体与套圈的相互作用模型,采用非线性弹簧模拟滚动体与保持架间的相互作用,建立了转速波动工况下滚动轴承打滑动力学模型。通过与实验测试结果的对比,验证了所提出的动力学模型的正确性,并在此基础上分析了转速波动对滚动轴承打滑的影响及不同转速波动幅值、频率下滚动轴承的打滑特性。结果表明轴承转速波动会造成保持架转速出现波动,导致轴承出现打滑,且滑动主要出现在滚动体与内圈之间;转速波动幅值对轴承打滑影响较大而频率影响较小。

为研究某重型车辆在试验场强化耐久路可靠性试验中发生的转向节臂锥体根部断裂问题,从材料组织结构特性和工艺装配精度角度考虑,对转向节臂断裂故障模式进行了详细分析。在断裂口附近粘贴全桥弯曲应变片并布置与转向系统关联的测试传感器,采集断裂部位的弯曲应变、侧向加速度及转向横拉杆位移等试验数据。依据缺口根部循环应力-应变滞回环曲线方程及诺伊贝尔(Neuber)原理,将测试的名义应力载荷转换成断裂部位的局部应力-应变响应,利用曼森-科芬(Mason-Coffin)平均应力修正方程计算断裂位置的疲劳寿命和损伤。分析和计算结果表明,转向节臂材料特性满足设计技术条件,而工艺装配锥度及表面粗糙度不满足图纸设计精度,转向节臂与转向节的装配接触面积只达到30%,导致转向节臂锥体根部产生局部高集中应力,最终发生弯曲低周疲劳断裂。

针对现有真空电弧焊接技术引弧过程的各关键因素没有明确标准,大部分依据经验来调节各因素的数值等问题,对真空电弧焊接设备的引弧过程影响因素进行了研究.以快速建立电弧、得到稳定引弧电流为目的,从电弧建立的基本机理入手,对氩气流量、击穿电压、击穿距离以及钽管直径等引弧过程中各影响因素进行了逐一分析.使用自适应神经模糊推理系统（adaptive neuralnetwork based fuzzy interference system,简称ANFIS）模型建立引弧最优参数预测模型,使用氩气流量、真空度、击穿距离及钽管直径作为模型输入,预测击穿电压最优值.通过现场实验,验证和完善了理论研究以及本研究参数预测模型的预测性能.结果表明,使用本研究的预测模型得到的系统参数进行引弧实验,引弧电流稳定,符合工艺要求.

流量脉动会引起压力脉动,从而影响液压系统的工作性能,引起结构振动和辐射噪声,会造成液压元件和系统的疲劳破坏,因此仿真分析流量脉动和压力脉动函数对于有效抑制液压柱塞泵的振动和正确设计液压柱塞泵具有重要价值。笔者针对液压泵系统进行定量的振动与噪声分析时所必须具备的激励函数,首先,详细分析了液压泵系统的运行特性,采用傅里叶（Fourier）级数模拟液压泵系统激励函数;然后,建立了压力脉动函数模型;最后,模拟了压力脉动的函数曲线,解决了液压泵系统振动与噪声分析所必需的激励问题。该文为进一步研究液压柱塞泵的定量振动与噪声的响应提供了脉动激励描述,具有理论意义和实际应用价值。

针对挖掘机工作装置的疲劳破坏问题，进行了基于实测载荷历程的疲劳寿命估算，为其在服役期间的安全检查和维修决策提供依据。通过应变测量得到该工作装置薄弱部位的载荷历程，对其进行雨流计数统计，推导并确定出结构的S—N曲线，结合名义应力法理论估算出该工作装置各测点的疲劳寿命，实现了对结构进行疲劳预测分析的目的，该方法可为同类机械的疲劳寿命预测提供一定的参考依据。

为了提高某钢厂2030冷轧新增连退机组平整机液压推上系统试车参数整定的安全可靠性，研究了系统动态分析虚拟试验平台。基于工程系统高级建模与仿真平台 （advancde modeling environment for performing simula- tions of engineering systems，简称AMEsim）建立了平整机推上系统液压数字模型，应用Matlab／Simulink对压靠过程的力伺服过程进行研究，验证了仿真模型的可用性，实现了对推上系统压靠过程中变油柱变增益动态工作特性的数值分析。试验结果表明，建立数学模型的响应与现场实测数据一致，为推上系统在变油柱高度下的控制参数整定提供了重要依据。基于AMEsim的液压模型具有边界参数设置合理，动态过程真实可信，分析结果有实际应用参考价值的特点。

讨论了一种液压阀实验建模方法，研究了瞬态压力发生器的工作特性、相应参数的测量和数字信号处理，以及使用实验数据建立数学模型的方法。最后讨论了用这种装置进行压力传感器动态标定的方法。