针对目前丘陵坡地中缺少适用灌溉机械现状，结合茶园种植特点及丘陵坡地的地形特征，设计了一种适用于丘陵坡地的自走式喷洒装置.对喷洒装置直线行驶、纵向爬坡及横向坡行走等常见喷洒行驶工况进行力学理论分析.采用RecurDyn多体动力学软件对装置进行建模，对常见喷洒行驶工况的装置行驶状态进行仿真分析，仿真结果表明，装置具有良好的直线行驶及爬坡性能，能顺利通过最大15°横向斜坡、最大15°纵向斜坡.研制出样机并进行了真机试验，实测样机平均行驶速度1.94 km/h,具有良好的直线行驶性能，行驶偏移率2.88%;且平稳通过坡角为13°纵向坡，并在坡度范围为8°～13°的横向坡安全稳定行驶，与仿真结果相符，满足自行走喷洒装置的坡地作业要求，为后续丘陵灌溉装备的设计提供了参考.

目的:通过开源多体动力学软件OpenSim仿真计算负重蹲起动作的肌力变化规律。方法:选择一名男性田径运动员为研究对象,同步Vicon红外捕捉系统、AMTI测力台和表面肌电记录运动学、动力学与肌电数据,通过SoildWorks、Matlab及OpenSim软件建立人体负重蹲起的数学模型,并优化计算出相关肌肉群肌力。结果:股四头肌分别在30%与70%左右时刻出现两次峰值,其值为10000N和9060N;腘绳肌在31%和70%左右时刻出现两次峰值,其值为2046N和3901N;臀大肌与腓肠肌肌力(1803N、1514N)没有明显的峰值,但在整个深蹲过程中都有持续的收缩。结论:屈髋角度、伸髋力矩及主动屈膝力矩是准备阶段人-杠平衡的关键因素;在下降阶段和膝屈曲向膝伸展的转换阶段,下肢关节肌肉发力顺序应一致;股四头肌峰值出现在半蹲状态,此后股四肌力便不遵循肌肉-长度关系最佳化原理,此时腘绳肌为主要发力肌群;OpenSim动态优化算法在基于肌肉兴奋收缩耦联的基础上进行肌力计算,弥补了表面肌电与多刚体力学模型的不足。

山地履带拖拉机作为一种农用动力机械,工作在地形复杂、条件恶劣的丘陵山区,因此,要求其不仅具有一般履带拖拉机的基本特点,而且应具有良好的坡地越障性能.利用Pro/E三维软件绘制山地履带拖拉机车体几何模型,并在多体动力学软件RecurDyn中完成履带行走机构的选配及整机动力学模型的建立,同时利用RecurDyn自带的地面Ground模块建立地面模型,基于以上3种模型对该机进行多体动力学仿真,分析速度、坡度角及拖拉机质心位置对其纵向坡地越障性能相关参数的影响.仿真结果表明,在车速与坡度角一定的情况下,质心位置越靠车体前端且越接近地面,越有利于纵向越障性能.相关的坡地实测试验所测得结果与仿真结果基本保持一致,验证了仿真模型的正确性,为山地履带拖拉机进一步的改进设计提供理论参考依据.

迫击炮牵引装置在行驶过程中，轮胎受到路面冲击载荷作用，使得扭力轴扭转、挡块碰撞限位块，较大的反复冲击会使得限位块发生断裂。为了研究限位块断裂原因，建立了迫击炮牵引装置多体动力学模型，通过仿真计算得到路面行驶状态限位块受力规律，获得了限位块碰撞接触力峰值；建立了上、下限位块有限元模型并进行了冲击载荷下的瞬态动力学分析，得出限位块所受应力最大值以及最大值所在位置，即分析出限位块易断裂的部位。结果表明，上限位块焊缝处最大应力位于焊缝边缘处，下限位块最大应力位于U形弯转处，其值接近材料屈服强度，易发生疲劳断裂。基于此，进一步对限位块进行疲劳分析，结果表明，下限位块寿命远小于上限位块，易发生疲劳断裂。根据疲劳分析结果对限位块进行形状优化，大幅度提高了限位块寿命。

基于多体动力学软件RecurDyn平台,结合某款汽油发动机正时带传动系统的布局设计参数,建立了该正时带传动系统的多体动力学仿真模型。通过理论与仿真计算,分析了带轮与正时带的静态接触力误差产生的原因,研究了正时带张力与传动误差的变化规律,并通过频域分析,分析了啮合频率与激励频率的响应特性。研究结果表明,基于RecurDyn的正时带传动系统多体动力学仿真技术可以为正时带传动系统的动态特性分析与性能评估提供一种有效可靠的研究方法。

假人高速空投试验旨在评估开伞过程中人体所受最大动载,由于该试验重复性差、成本高,有必要建立计算模型为系统设计提供理论依据.基于冲量定理建立最大动载计算模型,计算特定空投条件下假人最大动载;选取某典型假人高速空投系统作为算例,开展基于多体动力学的系统仿真,并根据仿真结果确定计算模型的关键参数,给出最大动载计算模型的数学表达式.结果表明:本文模型可以快速有效确定假人最大动载,评估救生伞系统安全性,具有较高的工程应用价值.

文中依据机械原理，设计了一种由棘轮间歇机构与平行四边形传动机构组成的新型宠物自主进食器，详细介绍了结构方案设计过程和工作原理，并采用UG软件进行多体动力学仿真验证和分析。通过仿真解算方案的求解结果，可以直观了解工作进程中运动和力的传递与转换，并由仿真曲线分析重要部件的位移、速度和力等动力学参数，对零部件强度进行校核，保证进食器具有足够的承载能力，通过实例验证了机构设计的合理性与可行性，为后续生产加工奠定基础。

为了使多铰接虚拟轨道列车按照目标虚拟轨道行驶，需要应用自动驾驶技术进行循迹控制。在单点预瞄控制模型的基础上，结合车厢间的运动耦合关系，提出了一种多轴协同预瞄循迹的控制方法。在多体系统动力学仿真软件Simpack中搭建了多铰接虚拟轨道列车动力学模型，分别对不采用多轴协同控制和采用多轴协同控制时虚拟轨道列车在曲线工况下的虚拟轨道跟踪性能进行了仿真分析。结果表明：采用多轴协同循迹控制方法能够使虚拟轨道列车沿目标虚拟轨道行驶，可以解决虚拟轨道列车弯道行驶过程中的轨迹内移问题，提高了虚拟轨道列车弯道行驶的机动性。

【目的】由于常规行进机构接地压比较小，在沙滩上易发生下陷等情况，会部分丧失甚至完全失去行动能力，故选用螺旋推进机构作为沙滩行进机构，为提高其在沙滩的行进效率，需对下置滚筒安装方式进行研究。【方法】通过软件对螺旋推进机构在沙滩中的行进场景进行模拟分析，获得实际行驶速度、牵引力等参数，通过计算对行进效果进行评定。【结果】研究结果表明，左旋滚筒左置、右旋滚筒右置的安装方式行进效果较好，且通过沙粒位移方向可确定沙粒沿滚筒旋转时扇叶出土方向堆积与滚筒转向有关，与扇叶旋向无关。【结论】研究结果可为螺旋推进机构滚筒安装方式提供参考。

基于精准的数学建模,分别构建了Hy-Vo齿形链链板-链轮啮合模型以及滚刀-链轮啮合模型,通过构造辅助链板,提出了一种基于啮合变异的Hy-Vo齿形链渐开线链轮变位系数的新算法。基于实例,计算了不同算法下的变位系数。基于链轮的范成法模拟加工技术,得到了不同算法下的实际加工链轮。通过测量不同半径下的齿宽,分析了不同算法下的实际齿形与设计齿形的齿形偏差。基于多体动力学仿真,分析了基于不同变位系数算法下的Hy-Vo齿形链传动系统的啮合特性。结果证明,这种Hy-Vo齿形链变位系数新算法可以有效降低Hy-Vo齿形链传动系统实际性能与理想性能之间的误差,不仅计算结果更加精准,并且适用于任何滚刀齿形角与链轮压力角变异组合。

实现六足机器人步态控制的前提是能够准确进行步态建模.本文提出一种基于多体动力学的六足机器人三角步态仿真模型,该模型由Simulink中的SimMechanics模块所建立,主要包括力模型和控制器模型.力模型针对足和接触地面的作用力与反作用力,控制器模型用来模拟六足机器人在行走时具有仿昆虫的行走特征.本文选用昆虫常见的三角步态来进行仿真研究,该模型成功执行了六足机器人的步态,验证了模型的有效性.

为研究机载锚杆机在矿井实际工况下的动力学特性.利用多体动力学理论建立机载锚杆机的运动坐标系以及正运动方程,利用Pro/E构建机载锚杆机的三维模型;应用ADMAS构建整机刚柔耦合模型,并对各个关键副进行刚柔耦合动力学仿真分析;将结果与基于多刚体动力学分析方法的结果进行对比,得出了机载锚杆机各个关键副在启动、钻孔阶段都存在不同程度上的受力波动,即机载锚杆机在刚柔耦合仿真分析下的受力情况更加接近实际工况的结论.验证了刚柔耦合动力学仿真分析方法的正确性、先进性,为提高系统稳定性、优化结构提供了一种更有效可行的、更接近实际工况的分析方法.

目前对非密封式十字万向轴所产生的运动磨损机理研究较少。为此，建立了十字万向轴多体动力学仿真物理模型，研究了中间轴与上接头、下接头共轭运动副之间的运动规律及其啮合面之间接触力和摩擦力的变化规律，对比分析了现场测试与理论计算的结果。分析结果表明：工作时，十字万向轴啮合面之间先产生法向碰撞后达到相对稳定的啮合状态，再沿着轴向与切向的合成方向形成周期性往复滑动摩擦，并最终使其端面与侧面出现严重磨损；接触力与摩擦力在啮合面产生碰撞时，呈现无规律分布状态，在达到相对稳定的啮合状态后，首先出现峰值，然后呈现先减小后增大的周期性变化规律。所得结论可为十字万向轴啮合面耐磨性结构优化设计提供理论参考。

斜楔是三大件式转向架的重要减振装置之一，其结构和工作原理较为复杂，因此在动力学仿真中难以被精确地模拟。文章在总结既有斜楔建模方法的基础上，提出了一种新的斜楔建模方法，不仅考虑了斜楔的6个自由度，而且建模过程简单，计算效率高。为了探讨斜楔建模方法对车辆动力学仿真结果的影响，选取摩擦功和二系垂向振动衰减率作为考察指标，对5种斜楔模型的计算结果进行了比较，并依据建模原理分析了造成摩擦功仿真结果产生差异的原因。从车辆蛇行失稳临界速度、车辆运行平稳性指标等动力学性能指标来看，斜楔不同建模方法得出的仿真结果具有较好的一致性。

针对索式吊运这类欠约束系统的摆动规律分析，综合采取理论建模及可视化仿真相结合的方法，研究索式吊运系统的动力学特性。利用达朗贝尔原理建立索式吊运系统的动力学模型，其中不仅考虑了水平运动和升降运动对系统运动状态的影响，也将钢索质量考虑在内，提高了模型精确度。采用龙格库塔法对模型进行降阶数值求解，并基于ADAMS软件的动力学仿真进行了验证。基于动力学模型和数值计算，研究了水平运动、升降运动及系统参数对摆动的影响规律。结果表明：所建立的动力学模型和数值计算准确，可用来研究索式吊运系统的运动规律和控制策略；吊点在运动过程中系统摆幅受吊点初始加速度、加速度突变和升降运动速度影响较大，初始加速度过大或加速度突变，升降速度越大，摆幅越大，升降速度使摆幅随时间呈指数式增长；停止后摆幅与停止时吊重速度、加速度和系统频率有关，速度越大，摆幅基数越大；加速度越大，加速时间越长，摆幅增幅也越大；钢索长度和吊重质量决定系统固有频率，不影响系统运动过程中的摆幅；吊点加速规律对摆动影响的研究，可用来指导吊运系统设计与控制。

针对苜蓿刈割压扁机在作业过程中出现的收获质量低、漏割率高、割茬高度不一致等问题，基于苜蓿收获要求，设计了一种前驱苜蓿刈割压扁机的切割装置。对其核心作业部件完成理论设计并确定相关结构和参数，对割刀进行运动学和动力学分析，并基于ADAMS软件对切割器在复杂路面的工作性能进行仿真。研究结果显示：刀盘转速为1800r/min和割刀数量为8片时，能够确保刈割作业不发生漏割现象；切割扭矩主要取决于刀盘转速和割刀刃长；所设计的切割器在复杂路面作业具备良好的通过性，可以保证割茬高度一致。研究成果可为苜蓿刈割压扁机的设计与优化提供参考。

为减小弹体稳定翼尺寸，同时保证翼面能够承受较大过载，设计了具有两种锁紧装置的折叠翼结构。建立了折叠翼展开过程的微分方程，并使用Adams多体动力学软件建立仿真模型，对折叠翼的展开过程和锁紧过程进行了动力学仿真分析。得到了展开角度、角速度、动能曲线以及锁紧销动作位移随时间变化的曲线。仿真结果表明，翼面能够迅速展开到位，两种分析结果吻合较好，锁紧装置能够动作并锁紧内外翼面。

通过修正传统链轮齿廓,将渐开线与直线相结合,导出了新型链轮齿廓线方程的一般表达式.在Pro/E中建立了齿形链传动模型,通过ADAMS实现了模型在高转速时的动态仿真.结果表明,复合齿廓链轮可有效减小链条波动、啮入冲击及从动轮转速波动,降低了多边形效应的影响.

针对汽车起动机与飞轮齿圈啮合的小齿轮易磨损和损坏的问题,采用Pro/E对齿轮进行建模,再导入ADAMS中;考虑到起动机的转速非稳定值,在ADAMS中模拟起动机的实际啮合工况,以转速函数作为输入,并充分考虑齿轮安装机体的刚度;仿真计算后得到齿轮的啮合力曲线.分析仿真结果,发现齿轮主要承受的为冲击性载荷,且安装刚度的变化对啮合力影响较大,表明减小起动机的冲击载荷和提高起动机安装精度有利于延长起动机的寿命.

折叠翼的锁紧机构和到位碰撞缓冲特性是折叠翼设计的重要技术指标,为了研究折叠弹翼锁紧机构展开到位瞬时的碰撞问题,基于刚柔耦合动力学理论,采用LS-DYNA建立折叠翼的刚柔耦合动力学模型,根据构件的相对运动关系建立运动副和接触关系,对折叠弹翼展开到位时的局部接触碰撞动力学过程进行数值模拟,刚体运动学仿真结果到位角速度50 rad/s作为柔体动力学仿真输入,分析折叠翼展开到位的碰撞特性.结果表明:折叠翼锥形孔两侧的应力水平在300～400 MPa,从而为折叠翼机构的设计提供指导.