为自适应调节和改善可展结构动力学性能,研制了一种具有传感和作动双重功能的智能主动杆.利用压电材料的正逆压电效应,建立了压电微位移作动器的设计模型.给出了智能主动杆的组成和工作原理.研制了一种用于自适应可展结构的新型智能主动杆.该主动杆由压电作动器、微位移传感器、压力传感器等组成,具有输出微位移和压力,及对位移和压力监测的功能.

机械工业是国民经济发展中的支柱性产业,自诞生以来就有为各个行业提供高技术装备的功能和作用。在当前环保可持续发展理念的贯彻与要求下,机械设计制造行业越发迫切地表现出应用绿色设计理念的需求。绿色设计理念在机械制造材料、产品设计、界面系统、液压系统与视觉系统等方面都可以得到有效的应用。

针对目前国内点胶机在控制系统和操作平台上存在的不足,以及传统的蠕动式点胶机出现的胶体堆积、点胶不均匀的问题,分析了蠕动泵的泵体特点和流量的关系,推导出一种蠕动泵和点胶头互补的运动关系,并以此设计了一套以触摸屏为人机操作平台,以独立运动控制器为数控核心的三轴联动蠕动式点胶机的控制系统。经试验证明,采用该控制系统大大提高了点胶精度。

为了实现互联悬架的能量回收及性能优化,提出了一种液压互联式馈能悬架。结合反向互联悬架的结构特性,研究了该悬架的馈能机理。建立四自由度半车辆悬架系统动力学模型,并在AMEsim/Simulink联合仿真环境下,对车辆动力学性能及馈能效果进行了仿真分析,运用Isight的遗传算法对悬架弹簧刚度和液压缸缸径进行了优化求解。在仿真基础上,进行了台架实验,结果表明理论研究与实验结果较为吻合,验证了所提出的液压互联式馈能悬架仿真模型的正确性以及馈能理论的有效性。

为实现液压互联ISD悬架全局工况最优,提出一种基于模糊控制的液压互联ISD悬架系统模式切换控制策略。研究液压互联ISD悬架系统工作原理,仿真对比液压互联ISD悬架两种工作模式力学特性,确定模式切换参数,并设计悬架工作模式识别以及模式切换控制策略,针对液压互联ISD悬架工作模式构建液压互联ISD悬架模糊控制器,并进行整车仿真分析,仿真结果与预期基本一致。在此基础上设计液压互联ISD悬架样机,进行台架试验,验证了所提出的液压互联ISD悬架系统模型的正确性以及模糊切换控制方法的有效性。

针对互联悬架能耗过大却不能回收悬架振动能量的问题,提出了一种液压互联馈能悬架系统。阐述了液压互联馈能悬架的结构及工作原理,建立了AMESim动力学模型,并设计了恒流馈能电路,研究了在正弦路面与随机路面输入激励下的动态性能,并在此基础上进行了台架试验,试验与仿真结果基本吻合。结果表明：与未加入恒流电路控制的液压互联悬架相比,采用恒流电路控制的液压互联馈能悬架具有更佳的整体动态性能,其侧倾角加速度、车身垂直加速度均有所下降,并在此基础上实现了对车身振动能量的回收,为液压互联馈能悬架的模式切换控制提供了理论基础。

针对机械式悬架存在的惯容器＂背隙＂的问题,提出一种基于液压惯容器的ISD（inerter-spring-damper,简称ISD）悬架。介绍了液压惯容器的结构及工作原理;建立了液压惯容器ISD悬架的整车模型,在matlab/simulink环境下,进行了压惯容器ISD悬架平顺性仿真;研究了液压惯容器ISD悬架在脉冲输入、随机路面输入作用下的动态性能。在此基础上,进行了液压惯容器ISD悬架台架试验,试验与仿真结果基本吻合。结果表明,与传统被动悬架相比,液压式惯容器ISD悬架可以有效降低车身垂直振动加速度。

以液压互联悬架为研究对象,从能耗的角度出发,建立液压系统中各元件的能耗模型,并在3种常见的城市道路工况下进行了仿真分析。针对能耗占比较大的阻尼阀,研究了其孔径对于能耗及互联悬架动力学性能的影响,在此基础上建立了液压互联悬架多目标优化模型,并采用NSGA-Ⅱ算法对目标函数进行优化求解。结果表明：优化后的悬架在保证其动力学的同时,能够有效降低阻尼阀能耗,实现节能减排的功能。