随着现代科学技术的进步,振动试验在产品的生产、设计以及可靠性、耐久性试验方面起到了越来越重要的作用,其中多轴电液振动试验系统是目前振动领域广泛采用的试验系统。多轴电液振动试验系统在摩托车可靠性试验中具有重要的应用价值,通过在试验台复现摩托车的在路面上实际的行驶环境,进而考核摩托车的质量和寿命。试验过程中,摩托车需要通过一套专用的夹具固定在试验系统的台面上,振动系统通过摩托车的前、后轴将运动和能量传递给摩托车。考虑到专用夹具中轴和轴承之间存在间隙,振动试验中转动副间隙会导致运动的失真,引起冲击动载荷,影响系统载荷传递,增加构件的动应力,甚至造成振动系统的破坏。因此本文对含间隙副多轴电液振动试验系统的动力学特性展开深入研究,对多轴振动试验系统的夹具设计和振动控制系统的开发有良好的工程应用价值。含间隙副多轴电液振动试验系统的动力学建模。首先,从夹具的角度,优先考虑夹具的重量和刚度,在试验振动频率范围内不会发生结构共振。论文多轴电液振动试验系统的激振频率在80HZ以下,通过有限元的分析方法获得夹具的一阶固有频率都远远超过实验的有效频率范围,因此,系统的动力学响应不会受到由于结构耦合共振产生的影响。其次,基于虚功原理详细推导了间隙转动副的一般动力学方程。针对多体系统的动力学方程,归纳总结出标准直接积分方法(DIM)的流程图。分析了动力学方程的求解,研究了对转动副间隙模型建模的两种方式：连续接触模式和非连续接触模式,并基于广义冲量-动量定律详细推导了含间隙系统动力学模型。正弦定频振动激励下系统动力学特性研究。针对间隙对多轴电液振动系统动力学响应的影响,建立了间隙转动副数学模型。考虑到基于Lankarani和Nikravesh新的非线性弹簧阻尼碰撞力学模型能够反映碰撞过程中的能量损失行为,建立了干摩擦球面接触和圆柱面接触的法线方向的碰撞力和穿透深度之间的模型。同时,对转动副间的摩擦力模型进行研究,并将整个系统嵌入到机械系统动力学分析软件ADAMS中,进行动力学仿真,分析了正弦激励下不同激振频率、相位差以及间隙尺寸对系统加速度响应的影响。通过分析运动副间隙对多轴电液振动试验系统动力学响应的影响,能够准确地预测试验系统在正弦激励下的动力学特性。随机振动激励下系统动力学特性研究。文中对基于LuGre间隙转动副摩擦力进行了研究,建立了带润滑间隙转动副的碰撞力学模型。考虑到轴和轴承处于接触状态时,接触区会发生变形(穿透深度)从而产生接触力,详细研究了不同恢复系数条件下以及不同初始碰撞速度条件下碰撞中能量耗散的变化规律。最后,以典型的随机激励信号El-Centro地震波和Taft地震波作为输入,相关系数作为评价指标,研究两种典型的地震波激励下,间隙对系统波形复现精度的影响。含间隙多轴电液振动试验系统动力学特性实验研究。根据实验的需求,归纳了含间隙副多轴电液振动试验系统的构成,明确了搭建多轴电液振动试验系统时存在的一些关键技术,并搭建了两套振动试验系统的硬件平台和软件平台。在对正弦定频激励下系统动态特性响应规律研究的基础上,在两套系统平台上进行了相关的实验研究,主要针对激振频率和不同的相位差对加速度响应的影响,验证了所构建的间隙碰撞副力学模型的的有效性。最后,针对含间隙转动副的摩托车多轴电液振动试验系统,以随机激励信号El-Centro地震波和Taft地震波作为激励信号,从输出信号和输入目标信号的时域相关系数的的角度研究了单间隙和两个间隙副对波形复现精度的影响,得出了随机振动试验过程中,间隙对系统动力学响应特性影响的一般规律,对合理设计转动副间隙从而消除由于间隙副的非线性因素的影响具有重要意义。