为了提升煤矿井下作业安全性,以EBZ250型液压支架为研究对象,介绍一种煤矿综掘巷道液压组合支架动力学特性分析方法。首先,以液压支架规格尺寸、材料特性等参数为依据,构建出液压支架有限元模型,然后以此为基础,模拟分析了不同工况条件下支架瞬态动力学特性,以寻找出液压组合支架中存在的缺陷,为液压组合支架的优化设计提供支持,提升煤矿井下作业的安全性。

为进一步探究煤矿巷道液压组合支架的动力学特性,以某煤矿综掘工作面与EBZ260型掘进机配合使用的液压组合支架为研究对象,基于其具体参数搭建有限元模型,并以仿真分析方法确定该液压组合支架的动力学特征,从而确定后续可能的优化策略。同时,进一步结合现场实验,验证了本次仿真分析结果的有效性。本次研究将为后续的液压组合支架优化设计工作提供一定的参考借鉴。

基于一种适用于特种车辆的液电式馈能油气弹簧减振器,通过理论分析建立其数学模型和MATLAB/Simulink仿真模型,并分析不同因素对其力学特性的影响规律。首先以流体力学理论和气体状态方程建立减振器粘性阻尼力模型,其次设计一套馈能电机控制电路,结合液压马达工作原理建立减振器电磁阻尼模型,最后分析外界激励频率、液压马达排量和占空比对减振器示功特性的影响。结果显示,减振器阻尼力随外界激励频率的增大而增大,且频率较大时阻尼力趋于过大;阻尼力随液压马达排量的增大而减小,且小排量时对阻尼力影响较大;阻尼力随占空比的增大而增大,但占空比较大时对阻尼力影响较小。

以某型柴油机配气机构为研究对象,将原机械挺柱改为液压挺柱,设计新状态凸轮型线,改良配气机构结构,基于AVL EXCITE Timing Drive软件建立液压挺柱配气机构运动学与动力学模型,对液压挺柱配气机构进行动力学分析。在全转速范围内开展液压挺柱与机械挺柱配气机构动态特性测试,动态特性测试与动力学性能仿真均表明,液压挺柱配气机构落座冲击载荷与落座速度小于机械挺柱配气机构,且预测值与实测值误差小于6.7%,验证了配气机构动力学测试方法的合理性与分析评价方法的准确性。

将电流变弹性体材料等效为粘弹性阻尼材料，运用夹层梁理论和广义Hamilton原理，建立了电流变弹性体夹层结构梁的动力学模型，并对其动力学特性进行仿真分析．仿真结果表明，随着外加电场强度的增加，电流变弹性体夹层结构梁的刚度和模态损耗因子得到提高，系统的振动也会减小；增加电流变弹性体夹层的厚度，能降低系统的固有频率，但同时也可以提高模态损耗因子．表明电流变弹性体夹层结构梁具有与电流变液夹层梁相似的动力学特性，在外加电场的作用下，能增大结构的阻尼损耗，有效抑制系统的振动．

针对振动磨机研究开发方面存在两种不同的认识,依据振动磨机离散磨介群动力学基本方程式对两种极端情况,即仅考虑正向挤压和仅考虑侧向剪切的磨机运行状况进行了推导。在此基础上,应用MATLAB软件在给定基本参数条件下进行数值计算和分析,其结论对实际磨机的研究与开发具有一定的指导意义。

为了提高高速运动滚珠丝杠副系统的稳定性,避免结构共振,对滚珠丝杠副系统的模态特性进行有限元分析。探讨了螺母位置、支撑方式、工作台及两端支撑轴承对滚珠丝杠副系统模态特性的影响。最后,通过锤击法对滚珠丝杠副系统进行试验模态分析。结果表明：不同的需求场合需选择不同的支撑方式。工作台质量以及轴承的轴向刚度均影响进给系统的轴向变形模态,而轴承的径向刚度主要影响进给系统的弯曲变形模态,且试验结果与计算结果基本一致,本模型能较好地表征系统的动力学特性。

为了改善密封-转子系统流体激振问题,提出了一种结构新颖的整体式挤压油膜阻尼器(ISFD)。基于ISFD建立了密封-转子系统的动力学模型,并搭建了该系统的实验台,探究了ISFD对转子动力学特性的影响规律;对比了一定工况条件下,刚性支承和ISFD支承密封-转子系统的振动幅值变化;分别开展了不同转速和不同偏心率条件下,密封-转子系统响应变化的实验研究。研究结果表明:在不同工况条件下,与刚性支承相比,ISFD支承密封-转子系统的振动幅值降低幅度达到40%~70%,并且ISFD使转子的轴心轨迹由复杂的形状变成趋近于椭圆形;ISFD对转子不平衡力和流体激振力引起的振动均有良好的抑制效果,可以有效地抑制转子-密封系统的流体激振。

针对当前康复下肢机器人动力源刚度较强的问题,以及气动人工肌肉控制非线性、滞后性等问题,依照生物关节摆动的启发,提出设计了一种气动人工肌肉和磁流变制动器复合驱动的膝关节。通过构建拉格朗日动力学的MRB-PAM柔性关节的动力学模型,探究了仿生柔性关节驱动机理。研究结果表明,MRB-PAM柔性关节具有良好的精度、稳定性和承载能力,验证了柔性关节的合理性和有效性。

建立圆柱滚子轴承保持架的动力学模型,分析圆柱滚子轴承的外圈油沟尺寸、滚子倒角尺寸、径向游隙、引导间隙参数对保持架动力学特性的影响。结果表明:轴承外圈油沟尺寸过大或过小会使保持架转动的稳定性降低,使得保持架打滑率偏高、应力偏大;滚子倒角尺寸对保持架碰撞力影响较小,但合理的滚子倒角半径尺寸有利于轴承保持架运转得更加稳定,降低保持架打滑率;增大轴承径向游隙会使保持架打滑率和应力增大,加速保持架疲劳失效;不合理的引导间隙会使保持架运动稳定性大幅度降低,引导间隙过小导致保持架与引导面摩擦力过大,易发生磨损失效,而过大则会使保持架质心涡动范围增大,稳定性降低。