为解决复合材料三梁四柱液压机结构轻量化与成形工艺零件厚度不均匀问题,设计一台5000kN新型双梁双抗偏载结构的液压机。使用SolidWorks建立机身初始结构模型,采用ANSYS Workbench对液压机模型进行静态有限元分析,得到机身主要部件的应力和位移的分布情况,确保机架的刚度和强度以及整体性指标达到使用要求。同时,在中心载荷和两种极限偏载工况下,对液压机结构进行强度和刚度校核,获得满足工程要求的新型双梁液压机结构。

大型液压成形装备活动横梁快降过程中存在较强的时变性和非线性特点,带来运行过程的冲击和振动问题,严重影响工艺成形质量。针对现有快降控制技术存在的问题,分析活动横梁快降时液压系统的动力学特点,提出基于五次曲线的快降运动规律设计方法。以平均速度最大与冲击最小为约束,采用NSGA-II算法求解最优运动曲线,开发了基于模糊PID的运动曲线跟踪控制策略。通过仿真和实验研究,验证了快降运动曲线设计与控制的有效性,结果表明:活动横梁运动过程中的冲击得到了有效缓解,降低幅度达21%。

随着测控系统的自动化程度、复杂性、精度和可靠性要求的不断提高，人们对传感器性能的要求也越来越高。目前IEEE1451．4为传感器提供了新的标准。该标准建立了一个使传感器具有即插即用功能的通用方法——为模拟接口传感器附加自我描述的功能，以减少传感器配置所用的时间，以及在此过程中面临的风险。识别模块作为即插即用传感器的重要组成部分，为传感器提供自我描述信息。

石墨烯和碳纳米管均为纳米材料,具有高强度、高导电性、高导热性等优点。石墨烯和碳纳米管应用到水泥基复合材料中能提高其强度、改善其耐久性、并使水泥基复合材料具有导电性和压敏性能。本文总结了石墨烯和碳纳米管的打散和氧化方法,归纳了石墨烯和碳纳米管对水泥基复合材料的增强增韧效果和机理,分析比较了其对水泥基复合材料耐久性、导电性和压敏性的影响,并总结了几种常用的细微观研究手段,为开展进一步研究提供参考。

针对磁流变液阻尼器存在磁场利用率不高和磁流变液沉降导致控制特性劣化的问题,提出一种基于多级径向流动模式的磁流变脂阻尼器方案,将磁流变脂的多级径向流动分解为源流与汇流的对称组合,建立了磁流变脂径向流动的分析模型。利用磁流变脂微单元平衡得出了磁流变脂尊静态径向流动微分方程,采用磁流变脂双粘度本构模型和无滑动边界条件,导出了磁流变脂径向流动速度分布函数和径向压力梯度分布函数。绘制了磁流变脂在不同半径处流动速度分布图,得到了磁流变脂阻尼器的阻尼力计算方法。按照轨道车辆抗蛇行减振器的技术要求,设计制作了基于多级径向流动模式的磁流变脂阻尼器样机,利用J95-I型油压减振器试验台对其示功特性进行了测试,结果表明在不同激励电流下的磁流变脂阻尼器理论示功特性与实验示功特性能较好吻合。

依据非圆齿轮的制造过程提出了一种利用包络图形绘制以及图像平滑技术实现液压马达三维参数化建模的方法。以4-6型液压马达为例,在UG NX软件平台中生成了太阳轮、内齿圈三维模型。将太阳轮、内齿圈、行星轮装配后形成非圆齿轮行星轮系,在动态仿真过程中非圆齿轮行星轮系运行平稳,轮齿之间无干涉,太阳轮、内齿圈与行星轮之间的密闭腔容积周期变化,与液压马达实际工况相符。结果表明,基于虚拟制造过程的设计方法得到的非圆齿轮行星轮系的精确模型是可行的,可快速实现系列化、变异化设计,为液压马达的设计工作带来极大的便利。

针对全断面液压抓捕装置抓捕时间优化问题,采用灰色系统理论中的灰色关联度、灰色绝对关联度、灰色相对关联度、灰色综合关度对比分析了液压系统参数与断带抓捕时间的关联程度。结果表明:管路长度和管路直径与抓捕时间的关联程度都远大于系统压力和充气压力,管路长度、管路直径、液压系统压力和蓄能器充气压力对抓捕时间影响依次减小。因此在对抓捕装置进行优化的时候,应尽量缩短管路长度和增加管路直径,考虑到煤矿井下空间情况,在保证安全可靠的前提下,可以通过提高液压系统的压力来缩短抓捕时间。

提出一种基于目标传动比函数进行非圆齿轮数字化设计的方法。利用微分几何方法推算主动轮与从动轮节曲线上的离散点集,通过三次样条插值拟合得到节曲线的轮廓;根据范成加工原理获取刀具的包络图,提取齿廓曲线后赋予一定的齿宽得到非圆齿轮的三维模型;将主动轮与从动轮模型装配后进行运动仿真;在传动过程中进行动态干涉检查,并比较从动轮角速度响应曲线的理论值与仿真值,验证模型的正确性。结果表明:利用所提方法进行非圆齿轮的设计是可行的,能够促进后续分析、制造等工作的开展。

为实现液力变矩器导轮叶片曲面的高精度构造提出了一种精度可以调节的叶片曲面拟合算法.应用三坐标测量机获得叶片表面的数据应用插值型二阶混合有理Bézier曲面拟合其表面.根据叶片的前后表面和侧面间拼接时具有共同边界和在边界上一阶导数连续等边界条件实现两曲面的光滑连接.采用混合平面理论对由该算法构造的导轮装配的液力变矩器进行外特性仿真.结果表明该叶片曲面构造算法可以通过调节权因子实现拟合精度的调节从而可以调节液力变矩器外特性与理论值趋同可以作为液力变矩器导轮叶片设计的新方法.

根据实验得出磁流变液流变学参数,建立磁流变液剪切应力的误差函数,利用多参数优化理论和数据拟合方法对Eyring本构模型的参数进行辨识;针对传统环形阻尼通道磁流变液减振器磁场利用率不高、能耗较大的问题,结合轨道车辆抗蛇行减振器的技术要求,提出一种基于多级径向流动模式的磁流变液减振器,根据流体力学建立磁流变液准静态径向流动的控制微分方程,利用艾林（Eyring）本构模型推导出径向速度随通道半径的理论分布和径向压力随通道半径理论分布,得出减振器阻尼力的计算方法。为验证理论分析的合理性,按照轨道车辆抗蛇行减振器的技术条件,设计制作了基于多级径向流动模式的磁流变液减振器,并利用J95-I型油压减振器试验台对磁流变液减振器进行示功特性测试,比较理论阻尼力与实验阻尼力的变化规律,分析产生误差的主要原因。实验表...