臂架液压系统是混凝土泵车的重要组成部分,用于输送混凝土和布料,目前存在压损过大的问题。借助AMESim与Simcenter 3D Montion软件建立62 m泵车臂架虚拟样机模型,经实验验证该虚拟样机与实际系统具有90%以上的契合度。利用臂架虚拟样机研究系统的动态特性,揭示系统的压力分布,分析系统压损过高的原因,可知主要压力损失集中在平衡阀与长液压管路,提出3种降低压损的方案。以臂架管路通径优化为例,进行仿真分析与优化,并通过实验验证了管路通径优化效果。由仿真和实验结果可知:五臂倒钩收回工况下,将臂架长管路通径由8 mm增大至10 mm,可使小腔侧管路压力损失降低50%,大腔侧管路压力损失降低60%,可有效降低系统压力。

以XCG60-8A液压挖掘机为研究对象,开展虚拟样机平台下挖掘力的仿真分析与研究。采用Pro/E 5.0和ADAMS 2015仿真软件建立XCG60-8A液压挖掘机的虚拟样机,并在虚拟环境中进行挖掘机挖掘力的仿真分析与测试研究;采用XCG60-8A的物理样机进行选定工况试验,通过将试验现场实测数据和仿真结果做比较,进一步修正样机模型的正确性。通过对虚拟样机的仿真研究,提出一种求解挖掘机在特定工况下最大挖掘力的方法。

为探究液压挖掘机在工作时发生疲劳失效的影响,基于SY235反铲液压挖掘机实验平台,运用仿真软件对其工作装置进行动力学仿真分析,得到关键铰接点的受力曲线,在实验平台上测试得到对应位置的应力、应变曲线,对比验证模型和仿真结果的正确性,为后续研究疲劳寿命节约成本、减轻工作量。

介绍了一种用于拖曳试验的多关节机器鱼试验平台，用以研究鱼类尾鳍游动机制，提供功耗可测，且能够精确拟合亚绣科鱼类运动曲线的多关节机器鱼。根据生物学鳕鱼外形观测数据，同时采用伺服电机驱动同步带串联周转轮系传动的方式，使仿生机器鳕鱼在形态学和运动学上最大程度复现自然界鱼类游动方式。介绍了平台的机械结构及运动控制的实现，同时利用虚拟样机技术对机器鱼设计方案进行运动学验证以及动力学分析。结果表明机构设计合理，能够满足设计需求。

利用SolidWorks软件完成了三缸集成动力型水泵的三维装配体建模，将模型存储为Parasolid格式再导入ADAMS软件中，生成一个三缸集成动力型水泵的虚拟样机。通过对虚拟样机运行情况进行仿真模拟，获取水泵的瞬时流量数据，对输出流量的脉动性进行分析研究，给出理论瞬时流量与曲轴转角之间的关系曲线。仿真计算结果表明，在给定工况下，三缸集成动力型水泵流量不均匀系数为35．15％，理论平均流量为15．73m3／h。

根据多体动力学仿真软件RecurDyn和工程设计软件MATLAB的特点，在RecurDyn软件中建立自动供输弹系统的虚拟样机模型，利用MATLAB软件中的Simulink工具箱建立参数化和模块化的自动供输弹液压系统和控制系统仿真模型，通过两种软件之间的接口技术，实现供输弹系统中机械、液压、控制子系统的一体化建模，并对模型进行了仿真，将仿真结果与试验结果进行对比，验证了供输弹一体化虚拟样机模型的正确性与合理性，为供输弹系统的优化设计和勤务保障提供了一定参考。

海水柱塞马达是水液压系统中的重要执行元件，其工作性能直接影响着整个液压系统。柱塞马达的结构较为复杂，为了更为准确地分析其输出特性，利用ADAMS软件建立了柱塞马达的机械模型，应用AMESim软件构建了其液压模型，并实现了液压-机械模型的耦合，构建了海水柱塞马达的虚拟样机，并对海水液压马达输出特性进行仿真分析，研究了在摩擦副间隙、出口背压等参数发生变化过程中，马达输出转速、转矩的变化及脉动。仿真结果表明，较小的间隙和较低的背压，有利于降低柱塞马达的输出脉动。

针对某型涡旋压缩机，在ADAMS／View环境下建立了虚拟样机仿真模型。通过ANSYS平台生成模态中性文件（MNF文件），实现了曲轴、动涡盘及十字滑环的柔性化设计，创建了涡旋压缩机的刚柔耦合模型。在柔性体动力学仿真基础上，分析了涡旋齿的啮合规律，明确了曲轴与十字滑环的运动状态，并计算出了主轴系统在启动阶段更为精确的速度、加速度变化规律，指出：主轴启动0．3s后，涡旋压缩机趋于稳定运行。动态仿真结果为涡旋压缩机的技术进步提供了重要参考和依据。

挖掘机整机包括液压、机械和控制系统，运用MATLAB软件建立各个系统的仿真模型，并将其组装成整机仿真模型进行仿真，最终得到工作装置的运动轨迹。根据仿真结果对各个系统进行分析，可以用于研究液压和机械系统参数改变对系统性能的影响。液压和机械系统分别由SimHydraulics和第二代SimMechanics工具箱建立，根据实际液压元件的特性和工作装置的尺寸参数设置仿真模型的参数，以得到准确的仿真结果。此虚拟仿真可实现机、电、液一体化仿真，可为挖掘机各系统的优化设计提供参考依据，也为研究挖掘机各系统提供了一种新思路。

根据虚拟样机技术所提出的功能要求在总结以往项目的设计经验后设计了一种适合于车辆传动应用条件的电液操纵系统利用AMESim软件对该系统进行了建模和c3模块的仿真分析。仿真结果表明：该系统理论上可以满足虚拟样机对变速液压操纵系统的要求并具有良好的换挡缓冲性能。