为提高液压缸活塞杆用Y形密封的可靠性,研究其在动、静密封状态下的密封特性。通过有限元分析,研究Y形密封在不同工况下的受力、变形及主密封面接触压力分布规律。根据液压往复密封原理,研究不同介质压力下活塞杆密封在往复行程中的泄漏量的变化趋势。结果表明:Y形密封在安装工况下抵抗压力冲击的能力较弱;随着介质压力增大,Y形密封在静密封状态下的密封性能指数、动密封状态下的净泵回量均有所下降,防止泄漏的能力降低;高压工况下,Y形密封抗挤出能力降低,根部被挤入密封间隙,将出现咬伤现象导致密封系统失效。针对Y形密封工作过程中出现的咬伤问题,使用根部倒角的方法进行结构优化;利用中心设计方法建立以单个往复行程中的泄漏量为目标函数的响应面模型,对Y形密封进行结构优化。优化后的Y形密封在动、静密封状态下的密封性能得...

高压大流量换向阀依靠阀芯的移动来实现控制执行机构的运作,合理的设计阀芯上均压槽的尺寸、槽间距与阀芯与阀套间间隙能够降低阀芯与阀套之间的卡紧力与泄漏量。基于ANSYS建立流固耦合三维求解模型,以矩形均压槽宽深比、槽间距和阀芯与阀套间间隙为设计变量,将泄漏量、卡紧力与等效应力作为响应变量,通过建立Non-Parametric Regression响应面模型,分析了设计变量对响应变量的影响。结合多目标遗传算法(MOGA),实现阀芯均压槽的尺寸与分布的优化设计。

针对现役大型矿井提升机主轴装置筒壳、人孔周边以及主轴上不时有裂纹产生的问题,对主轴装置整体进行典型多工况数值模拟,分析确认其薄弱环节,并结合基于神经网络的响应面法与多目标遗传算法,对薄弱处进行目标驱动优化设计。研究结果表明：主轴装置关键部件卷筒以及主轴的刚度和强度均符合使用要求,但在人孔周边,主轴左轴承处以及卷筒筒壳上均存在明显应力集中,计算结果与主轴装置常见故障基本一致;优化后人孔周边应力减少约11.37%。研究方法与成果可被企业设计部门用作校核主轴装置结构设计可靠性以及解决人孔开裂问题的可行参考,同时也为同类工程机械设计提供了方法,具有推广意义。

300MN模锻水压机是我国国防和基础建设的关键设备，液压缸作为液压机重要组成部分，其可靠性的高低直接影响到液压机的生产效率。选取液压缸材料杨氏模量、强度极限以及其所受载荷为非概率区间设计变量。采用拉丁方试验设计方法，采样选取采样点，运用最小二乘二阶响应面模型拟合出模型的响应面方程。依据非概率凸模型理论，得到模型的可靠性指标为2．0547，从而证明液压缸可靠。

为了降低滑阀开启和关闭过程中瞬态液动力的影响,提高液压滑阀换向稳定性和可靠性,以典型的三位四通换向滑阀为对象,利用计算流体动力学方法（CFD）对滑阀开启过程进行了动态模拟,可视化地解析了流道结构参数对瞬态液动力的影响.针对滑阀阀芯、阀座沉槽、阀芯间流道结构,建立了参数化模型,借助于CFD解析、试验设计、近似模型技术,对滑阀动态解析过程进行了一体化集成,并以二阶响应面函数的形式表达了开启瞬间瞬态液动力与流道结构参数之间的响应面模型.最后,对流道结构参数进行了优化设计,为提高滑阀性能提供了定量化再设计依据.