在建立舰船液压操舵系统原件动态数学模型的基础上,利用MW orks软件实现液压能源系统动态特性分析通用模型库的构建。模型库包括长管路动态模型、液压泵数学模型、液压缸数学模型和其他元件如滑阀的数学模型,并根据模型库的元件建立了舰船液压操舵系统方案设计阶段的数理模型,对舰船的液压操舵系统进行了仿真。仿真结果表明,该模型符合实际系统的管路压力和流量脉动特性,在模型中能获得时域范围内系统的流量压力脉动情况。

基于Modelica在液压管路系统建模中已获得了成功的应用。液压减震器是液压管路系统中的重要零部件,它的使用对减少液压系统中的振动、冲击和噪声等具有重要的作用。本文通过对两种常用的液压减震器——动压反馈装置和消音器进行工作原理分析,并利用Modelica建立仿真模型,最后给出实例验证了该方法的有效性。

斜盘式轴向柱塞泵是典型机电液混合的复杂系统,故障隐蔽性强,缺乏基于实际机械结构的多领域仿真建模。本文开展了基于Modelica的斜盘式柱塞泵建模仿真研究。首先研究了实际某型柱塞泵机械结构参数,进行部件划分和组装建模,搭建了以斜盘式柱塞泵为核心的局部液压系统。然后针对柱塞泵常见的泄漏、压损、堵塞和气穴等故障模式,分别基于模型进行故障注入和定量仿真分析。明确了不同故障发生对液压系统造成的影响,充分验证了该模型对于柱塞泵常见故障问题仿真分析的可用性。该模型提高了斜盘式轴向柱塞泵多领域统一建模的精确性,为故障诊断和健康监测提供了参考。

盾构推进系实现了盾构机的前进及转弯功能。针对盾构推进系统的结构特点,对系统中的各元器件进行原理结构分析并建立数学模型。基于Modelica语言在多领域仿真平台MWorks中建立推进系统动态特性分析的通用模型组件库,对推进系统的仿真模型进行动态特性分析。分析结果表明,换向过程中系统压力出现突变,系统震荡加剧,不利于系统的稳定;而系统中流量的波动变化较小,对系统稳定性影响较弱;减小压力波动对实现系统稳定意义重大。该模型符合盾构机在实际工况下推进系统的工作特性,在模型中能获得时域范围内系统的压力和流量脉动情况。

针对市场上商业液压系统仿真软件采购价格昂贵的问题,提出一种以开源软件OpenModelica为平台,借助OpenHydraulic库进行液压系统仿真的应用技术。介绍了Modelica语言的基本原理,OpenModelica的基本运行环境,液压系统仿真库的总体结构、接口子模型库、基本子模型库和元件子模型库,为用户修改和扩展该仿真库提供了参考。最后,通过飞机液压泵测试系统的工程仿真实例,证明了本液压系统仿真方案的可行性,对液压泵性能试验系统中变量泵的流量和扭矩进行了仿真计算,为液压元件及系统的虚拟测试技术,提供了一种可行的参考方案。

为解决数控机床的机电耦合多领域统一建模问题,文章在综合比较分析现有的多领域建模方法的基础上,采用多领域统一建模语言Modelica建立了数控机床的多领域数字模型,并以此阐述了多领域模型的构建方法和实现过程。基于此模型,在MWorks平台下,设计了机床模拟控制器与模型的实时通信机制,实现了机床模拟控制器和模型之间的信息交互,实现了对模型虚拟调试功能的支持。通过伺服电机PI调节的实例,验证了模型对虚拟调试的支持能力从而证明了文章所构建的模型的有效性。模型的虚拟调试可降低机床调试的危险性,缩短机床调试的周期,对机床实机调试具有指导意义。

针对国内中、小型纯电动客车上尚未使用空气弹簧双横臂式独立悬架的问题,在中、小型纯电动客车上进行空气弹簧双横臂式前独立悬架的设计,并基于多领域统一建模语言Modelica,在仿真平台MWorks环境下以7米级中型纯电动客车为例对所提出的设计进行了动力学仿真分析。通过分析前轮主要定位参数随车轮跳动行程的运动特性变化规律,可知这一创新式设计所得的客车前轮定位参数特性与同类型的热动力客车设计参数基本相符,满足设计要求。所做研究为空气弹簧悬架在中、小型纯电动客车的推广使用提供了理论基础,对纯电动客车的研发改进具有较高的指导意义。

管路分析在液压（或气动）传动系统设计中占有越来越重要的位置,不但有助于液压系统中各元件的布置设计,还可以对管路中的压力分布和脉动进行分析,从而为减少液压系统中的振动、冲击和噪声。多领域统一建模技术为复杂管路的机、电、液、控耦合系统建模与分析提供了新方法,也为管路分析与设计提出了新挑战。本文首先对基于Modelica语言的多领域统一建模技术进行简述,重点综述了基于Modelica语言的多领域统一建模技术在管路分析中的应用概况,在此基础上给出了管路分析的未来发展趋势。

在建立液压能源系统元件动态数学模型基础之上，利用Dymola软件实现液压能源系统动态特性分析通用模型库的构建，并对某型飞机的液压能源系统进行建模和仿真。仿真结果表明，该模型符合实际系统的管路压力和流量脉动特性，在模型中能够获得时域范围内系统任一点的流量压力脉动情况。

基于瑞典Dymola软件，利用容积建模法，分析变量泵的热力学特征，建立其热力学数学模型，并编写温度仿真程序。对变量泵在典型状态参数下进行温度仿真，并在实验室进行试验验证。结果表明，所建立的变量泵热力学模型是有效的，对液压系统的热力学研究具有一定的参考意义。