传统流量调节阀存在结构复杂、质量大、输出流量小等缺点,不适用于航空航天等特殊领域。设计了一种新型流量调节阀,该阀为旋转直驱式,具有输出流量大、结构简单、质量轻等优点。利用UG软件建立三维模型,介绍了该流量调节阀的工作原理。基于Workbench和Fluent软件,分别建立流量阀的强度校核模型和流体域模型,进行阀芯、阀套变形量仿真及稳态流场仿真。加工实验样机,进行流量调节阀的静态特性测试。结果表明该流量调节阀总质量为375.5 g,当入口压力为4 MPa,出口压力为3.5 MPa时,最大输出流量为25.99 L/min,满足质量轻、输出流量大的使用需求。

基于人体下肢关节运动机理与下肢生物力学,介绍了下肢关节的结构、功能和运动范围。对人体下肢进行简化,建立下肢简化数学模型,获得髋、膝和踝关节的姿态坐标方程。利用UG建立模型,使用Adams与OpenSim分别进行仿真测试,得到下肢关节角度、步高和步长曲线。借助Xsens DOT商用穿戴式传感器进行实验测试,仿真结果与实验测试结果相似,关节的角度、步高步长曲线与实际人体行走时测试结果吻合。表明简化模型和仿真测试合理有效,符合人体下肢行走过程。研究为运动测试、康复医疗和外骨骼设计等领域提供了一种简化研究方法。

为解决依靠经验公式设计的柱塞式平衡调节阀流量特性与预期的直线型偏差较大的问题,提出一套优化直线型柱塞式调节阀阀芯结构的方案。该方案将流量系数与流量系数增量共同作为评价线性贴合度的准则,以实验测试为前提,以数值模拟为主要手段,逐段对阀芯结构进行调整优化,并通过数值模拟来验证方案的合理性以及准确性。结果表明:依靠该方案优化后的阀芯结构使得流量特性高度贴合直线型,各开度下流量系数较理论值的偏差由优化前多数在8%以上降低到集中在2%以下;各开度下流量系数增量较理论值的偏差由优化前多数在15%以上、最大值达63.26%降低为集中在5%以下、最大值仅为13.62%。

机械设备在运转时由于液压系统或电机的往复冲击做功而产生不同程度的振动,如何将振动能量回收是实现节能环保和可持续发展的重要途径。基于压电材料的正压电效应,提出了一种压电式振动能量回收装置,分析了其能量回收机理和操作方法,建立了压电能量回收装置的输出能量输出方程。基于NI数据采集卡和LabVIEW软件搭建了实验测试平台,对压电能量回收装置进行了实验测试。实验结果表明:压电能量回收装置的输出功率随振动频率的增加先增加后趋于稳定,且连续振动激励下能量回收装置的回收的能量功率更大。研究结果为机械系统振动能量的回收奠定了理论基础和技术支撑。

对内压作用下的开口环壳和闭口环壳分别进行了应变力和变形测试,结果表明,Ω型开口环壳内拱开口附近的外表面是环壳最容易失效的地方.塑胶闭口环壳环向载面变形中弧段长度变化最大的是中性线与内拱之间特别是靠近中性线的一段;外拱区的经向弧段长度先随内压的增加而缩短,然后再随内压的增加而伸长,但是内拱区的经向弧段长度一直随内压的增加而缩短,说明外拱区经向拉应力较内拱区的要大.环壳弯曲半径随内压的增大而增大,但其弯曲系数(λ)随内压的增大而减小,降低了环壳的柔性.

以6-UPU并联机构为研究对象，建立了并联机构广义固有频率模型，对底位工况位置进行了固有频率数值求解；利用微加速度计测试出并联机构5个自由度的固有频率值；理论分析与实验测试结果较为接近，其误差度在10％的范围内，验证了振动模型的正确性。实验表明：该振动测试分析方法可用于并联机构固有频率分析，可为类似构型的并联机构结构设计与控制器设计提供理论依据。

介绍了超磁致伸缩驱动器的特点及其应用范围,论述了驱动器的结构参数及工作原理,建立了基于畴壁理论的GMA致动模型,对采用国产材料研制的驱动器静态位移输出特性进行了测试,并对致动模型进行了实验分析。

离双向液压锁是混凝土泵车支腿液压系统的关键零部件,其功能是在系统停止供油时,将支腿垂直液压油缸的有杆腔和无杆腔锁住,使支腿垂直液压油缸能在其行程范围内任意位置长时间停留。本文通过对返厂故障双向液压锁测试,根据测试结果,分析了故障原因,提出了改进措施,为双向液压锁结构设计及优化提供参考。

为了使微动平台能获得结构简单、性能良好、结构新颖的特点,本课题应用柔性并联结构设计了一种新结构的微动平台。首先,采用直角柔性薄板结构,对微动平台进行了结构设计,所设计平台既可实现x、y方向的平动,又可实现绕z方向的转动,并且具有宽阔的工作台面;然后,基于直梁弯曲变形原理,进行柔性薄板力学模型分析;应用-欧拉方程运动原理列出微动平台力学方程,并计算微动平台的刚度,确定微动平台结构;最后,对微动平台进行实验验证,实验结果表明：设计的微动平台,输出位移大;固有频率高。

针对物料输送精确定量给料以及振子输送幅值受行波衰减干扰问题，提出了一种在长度方向与宽度方向输送不受限制，输送面振幅均匀的新型郎之万式压电输送振子。利用ANSYS对输送振子的力学性能进行了分析。实验测试表明：压电振子输送面质点纵向振动幅值分布均匀；振子在激振源作用下激发出一阶纵向振动模态时产生横向弯曲振动变形很小。