在阐述微动力机电系统研究意义的基础上，对其在国内外的发展动态及趋势进行了回顾，重点介绍了双区燃烧微涡轮机、微型往复式电力发生器、微转子发动机以及作者研究的微热光电动力系统．这种新型的微热光电系统具有无运动部件、热量利用效率高、制造成本低等优点．最后论述了微机电动力系统研究中面临的主要挑战，并重点总结了需要解决的一些基础问题．

由于数码相机飞速发展和普及,而自动对焦技术是提高成像清晰度的重要手段,故越来越受到重视. 本文研究了基于图像分析的对焦技术. 针对单区域图像清晰度评价函数的不足,给出了一个五区域图像清晰度评价模型,并引入神经网络模型来实现该模型中权重的优化. 目前,该模型已在相关产品中得到应用. 实践表明,该模型具有较好的准确性和可靠性.

声强的矢量性使声强测量在应用时受环境限制少，易于确定声源位置，声能流向等已成为噪声源鉴别，声功率测定和声场分析和有效手段之一，笔者应用声强测量法对轮式装载机驾驶室内声能流和声强分布进行了测量及分析，指出了该驾驶室内噪声的主要原因，通过分析认为，就样机而言，轮式装载机驾驶室内的主要噪声源是发动机噪声和驾驶室壁面所辐射的噪声；在发动机噪声中，排气噪声对驾驶室内噪声的影响相对较大；此外，驾驶室自身的结构对其内部噪声的影响也不可忽略，在此基础上，提出了有效降低该驾驶室内噪声的措施，可为产品的低噪声改进设计提供参考。

微穿孔板吸声结构具有吸声系数高、吸收频带宽等优点，广泛应用于噪声控制的各个领域。根据马大猷的微穿孔吸声理论，总结了微穿孔板吸声结构的吸声原理，并用基于此理论的计算结果与在低频、中频驻波管中实验的结果进行对比，得到了比较满意的结果。采用微穿孔板吸声结构，进行汽车发动机隔声降噪模拟实验，结果表明，微穿孔板吸声结构具有良好的降噪功能。微穿孔板吸声结构的吸声性能的初步研究，为微穿孔板吸声结构在工程中的应用提供了依据。

为了减小链传动过程中的啮入冲击、振动和噪声,设计了一种新型滚子链机构.模拟链轮与链条的相对运动过程,把滚子作为假想刀具,利用AutoCAD的二次开发工具ObjectARX进行编程,由滚子的运动轨迹包络出链轮的齿形.建立了采用新型链轮的滚子链传动系统的动力学模型,可以精确地模拟滚子链系统的工作过程.对标准滚子链传动系统和新型滚子链传动系统的啮合仿真分析表明,采用新型链轮可以提高链条的承载能力,改善链条的受力情况,减小链传动过程中的啮入冲击.

为了提高磁流变装置的力矩传递范围和稳定性,研究了具有多层动、静转子的磁流变液力矩传递装置.该装置实际上增加了剪切力的实际面积,在剪切力不变的情况下,使得输出力矩增大,在输出力矩一定的情况下,通过增加层数,使得单位面积上的载荷变小,从而保证了转子从动盘不会受力过大而发生变形甚至破坏.在深入研究磁流变液流变机理及流变特性的基础上,建立了磁流变液力矩传递装置的力矩传递模型.通过三维建模和ANSYS有限元仿真对该装置进行性能分析和结构优化设计,从而确保理论上的可行性.通过搭建的试验平台对所研制的样机进行了力矩传递性能测试.结果表明:与单层磁流变液力矩传递装置相比,该装置传递的可控力矩可成倍地增加.

根据静液式减速带振动能量回收装置的能量收集需求,提出了一种基于液压缸的换能器.对换能器液压缸的非线性刚度特性进行了分析,并得到换能器液压缸等效刚度与活塞位置之间的变化曲线.针对动态特性影响下的换能器的振动问题,建立了一种液压缸非线性刚度约束下的换能器振动模型,并采用平均法求得系统的幅频响应,分析了换能器液压缸非线性刚度、液压缸无杆腔活塞初始位移、换能器系统所受到的外激励幅值对换能器液压缸系统幅频特性的影响.同时,基于李雅普诺夫判别法对换能器系统进行反馈控制研究,分析了控制前后振动速度与位移的关系.结果表明:该反馈控制器是有效的,反馈控制的加入可以减少剧烈振动现象的发生,提高了系统的稳定性.

针对风力发电机变转速工况,采用集中质量参数法建立了变速风电行星齿轮传动系统的动力学模型,通过傅里叶级数将时变啮合刚度转化为啮合频率的函数形式,根据仿真的线性升速曲线,分析了变转速对齿轮副时变啮合刚度的影响,并利用龙格库塔法求得了传动系统中各齿轮的动态响应.在此基础上,对风电齿轮箱试验台升速过程测试信号进行分析,验证了所建变转速风电行星齿轮传动系统动力学模型的有效性.

针对绳驱动存在的弹性易滑动、误差易累积等问题,提出了一种“钢丝绳+齿形带”的广义驱动方式,将电动机加齿轮、减速器代表的传统刚性动力传递转化为柔性传递.计算得出了钢丝绳拉力大小;运用摩擦力补偿法分析钢丝绳与绳外软管之间的摩擦因数,得出钢丝绳摩擦力与负载的关系.将同一根钢丝绳与绳套的组合进行不同弯曲度的试验;改变钢丝绳在软管中的长度,并于末端施加负载;在固定板上安装钢丝绳,测量拉力及摩擦力的大小进而确定钢丝绳型号.应用ADAMS对绳驱动关节的钢丝绳进行仿真分析.结果表明弯曲程度对钢丝绳摩擦力影响可忽略;钢丝绳摩擦力与其长度、负载大小都成正比;仿真验证了理论分析正确性.试验得到绳最大紧边压力为8N,实际摩擦力7.6N;钢丝绳选用304不锈钢,直径定为1.5mm,最大承重25kg.

首先针对广泛采用的循环球式液压助力转向系统建立了数学模型,并提出了液压助力作用在螺杆上的等效作用力矩的概念,以此为工具,对转向系统的刚度和装有此种转向系统的汽车的转向灵敏性进行分析.然后,讨论了几个重要的评价参数随着转向控制阀的压力增益而变化的趋势,得出转向控制阀的压力增益的重要性,使设计者能够定量地分析装有此种转向系统的汽车性能,从而有利于设计工作.