以MG200岩土钻机钻架立面变角机构为研究对象,应用虚位移原理分析大臂举升油缸和桅杆俯仰油缸的受力状态,推导出两个油缸承载力的通用力学表达式.运用Matlab软件对大臂举升油缸和桅杆俯仰油缸的承载力进行仿真,得出两个油缸承载力随油缸自身伸缩量的变化及特定工况下承载力与时间的动态响应关系.研究结果为立面变角油缸的设计选型和动态受力分析提供理论依据,也为钻架系统的结构参数优化和钻机施工的过程控制提供有益参考.

以静止坐标系为纽带,利用矩阵工具建立了相关两动坐标系之间的变换关系,实现了从一个动坐标系——摆臂坐标系上观测另外动坐标系——油缸坐标系内任意点的运动规律.用数值法预先判定油缸外轮廓以及关键点在摆臂刚体上的运动范围,为解决摆动油缸机构运动干涉建立了一种便捷方法,并用这一方法分析了一个典型的摆动油缸机构的运动干涉.

采用单步进电机或永磁同步电机作为电液伺服阀电-机械转换器的方案,存在瞬态响应慢、定位精度低、耐油液污染能力差的缺点,对此,提出一种采用双步进电机作为阀芯驱动力的无超调算法控制的新型电液伺服阀。通过联轴器、丝杠将两个步进电机分别与阀芯直接连接,依据双步进电机的电液伺服阀结构,构建电液伺服控制系统,采用无超调控制算法调节步进电机的输出频率,实现对活塞运动的精确控制。对系统进行仿真模拟与实验测试,结果显示:仿真结果与实验结果吻合度较高,采用无超调算法后,活塞杆位移几乎无超调,稳定时间比未采用该算法快0.35 s。说明本文构建的双步进电机电液伺服阀控制系统的可行性,以及通过无超调算法可以有效地减小输出冲击,获得更快的瞬态响应和更高的定位精度。

针对汽车起重机变幅机构的复杂性以及故障状态的模糊性,提出了一种模糊贝叶斯网络与T-S模糊故障树相结合的可靠性评估方法。首先,通过建立T-S模糊故障树,映射为模糊贝叶斯网络;其次,结合专家利用"信心指数法"得到的底事件的故障概率,正向推理得到顶事件的故障概率以及底事件的重要度,再通过反向推理可以得到系统出现故障后底事件的后验概率。该算法对2种算法进行结合,优势互补,算法符合客观实际,为评估系统可靠性、找出系统薄弱环节提供了依据。

根据城市地铁圆形隧道特殊环境施工的需求,研制开发了一种隧道施工多功能辅助作业车。本作业车可以在整个盾构施工期间投入使用,结构方面实现作业平台伸缩、材料起重吊装、液压微型控制等功能,主要完成的工作内容有管片质量缺陷修复、管片背后补浆、管片接缝施工、螺栓手孔施工、轨道轨枕吊装和管片清洗等。整体结构设计的机械化和自动化水平较高,安全便捷适用性较强,同时该作业车在尺寸设计方面充分考虑同步交叉作业施工,可以实现安全、质量、进度、成本4大要素全方位的控制,属国内外首创辅助作业车。

依据250 km/h和350 km/h高铁路线架桥的需求,对架设长40 m的新型混凝土箱梁,提出了一个新型运架一体式架桥机金属结构设计方案.主梁在架桥机中起承担起吊梁片的功能作用,是架桥机一个重要部件.通过分析架桥机架梁流程的整个工作周期,提取架桥机在整个工作周期中的两个危险工况即大跨度工况和大悬臂工况.对两个危险工况分别采用结构分析理论和有限元分析软件进行静态分析,通过对两者的计算结果分析比对,相互验证,得出新型运架一体式架桥机金属结构主梁的合理设计.

以某32t-28.5m双梁桥式起重机为对象,应用有限元分析软件ANSYS APDL,研究采用不同的约束条件对主梁垂直静挠度的影响.将有限元分析的静挠度结果,与理论计算以及经纬仪差值法测量得到的实际静挠度结果进行比较,研究得出合理的主梁静挠度有限元分析的约束条件.其研究结果可为起重机主梁静挠度的仿真计算以及主梁的优化设计提供参考.

利用拉格朗日方程建立了非稳态油膜力作用下的转子-定子-轴承系统裂纹故障的力学模型,应用数值分析方法研究了该系统在偏心量变化时转子系统的分岔图、时域波形、幅值谱图和Poincare截面,揭示了系统分岔特性和进入混沌的途径.研究结果表明当偏心量作为唯一控制参数时,裂纹转子系统呈现出复杂的非线性动力学行为.该结果为大型旋转机械的故障诊断提供了理论依据.

塔式起重机的机构运动容易引起起重机整机的振动,振动产生的交变载荷是起重机产生疲劳破坏的主要原因.因此,研究机构运动对塔式起重机起重臂振动的影响规律具有重要意义.针对小起升高度或附着式塔式起重机,分析了变幅运动和起升运动对整机结构振动的影响规律.将塔式起重机简化为在起重臂铅垂面内振动的悬臂梁,并且将变幅小车和货物等效为移动质量,将格构式起重臂等效为实腹式起重臂,基于Euler-Bernoulli梁理论建立移动质量-悬臂梁系统振动微分方程,通过仿真研究变幅运动和起重量对起重臂振动响应的影响规律.仿真结果表明起重臂振动的幅值和频率随着变幅速度的增大而减小,振动的幅值和周期随着起重量的增大而增大.

以某两栖装备液压系统为对象，在分析液压系统检测参数体系的基础上，按照不解体测试的原则，充分挖掘车载信息资源，并应用流量不解体检测技术和油液污染度快速检测技术，构建了笔记本＋USB数据采集卡十适配器十车载传感器、不解体检测仪器为结构的状态检测与故障诊断系统，实现了对该装备液压系统的技术状况快速准确检测与故障诊断．