针对城市供水管网铺设时操作空间狭小、人工焊接效率低、质量不稳定等问题,设计一种模块化管道焊接机器人。采用模块化设计方法,完成焊接机器人的机械结构设计,主要包括焊接行走底盘、焊枪姿态调整机构和可调柔性导轨3部分。运用D-H参数法建立机器人运动学方程,基于蒙特卡罗法对该机器人的可视化工作空间进行仿真分析。最后进行模块化管道自动焊接工艺实验和施工现场应用。实验结果和施工现场应用结果表明该机器人能够完成对应壁厚钢管的全位置焊接任务,焊接过程稳定且焊缝成形良好。

为了验证直接数值模拟三维中低流动雷诺数湍流的正确性和可靠性,该文采用拟谱方法对三维平面混合层流场进行了直接数值模拟,并将数值模拟得到的结果与Lasheras等的平面混合层经典实验结果进行了对比.定量比较了流场不同断面的流向速度平均值、脉动强度、混合层的动量厚度及涡量厚度等流动量.结果表明,直接数值模拟的结果与实验结果吻合良好,证明了直接数值模拟中低三维混合层的正确性和有效性,为扩大直接数值模拟的应用打下了基础.

根据混合动力汽车发动机内常用导管连接形式,针对导管接头球面-锥面密封结构研究密封性能。通过漏率经验公式,结合Hertz接触理论进行漏率估算,分析得到密封结构初始密封状态下影响密封性能的各项指标。在此基础上,采用非线性有限元法研究拧紧力矩与密封面接触应力、宽度及应力分布的关系,结果表明相对较大的拧紧力矩能够增加密封面接触应力与密封面宽度,加强球面-锥面密封结构的密封效果,同时得到了装配过程需轴向对中的要求及合理的安装扭矩。通过实验证明了分析方法的准确性。

为提高磁流变抛光循环系统流量稳定性,建立了三种磁流变抛光循环系统用离心泵模型;应用Fluent软件,采用Mixture多相流模型,对这些模型内部磁流变液流场进行了数值分析,并依据数值分析结果,预测了离心泵的扬程及其输出流量稳定性;同时,对这三种离心泵模型进行了实验研究。预测结果与实验结果对比表明:预测结果和实验结果间的最大误差<20%;叶轮与环形压边压水室的耦合模型具有满足设计要求的扬程和较好的流量稳定性,是三种设计模型中的最优模型。

采用恒功率柱塞泵作为轮式液压挖掘机的回转驱动动力源,提出了一种负流量控制方案。通过AMESim仿真确定复位弹簧刚度对系统回转控制性能影响,仿真测试和实际测试结果相符,说明仿真分析都是正确的。结果表明:随着复位弹簧刚度的增大,压力峰值时间也更长;随着复位弹簧刚度的增大,压力响应速度出现了变慢。在不同的复位弹簧刚度下获得了基本一致的阀出口流量最大值,但会引起控制阀换向过程形成不同的流量响应速度。增加控制阀开度的过程中形成了更大的流阻压力,压力达到6.23 MPa后达到稳定状态。系统流量响应速度相对压力响应存在一定的滞后性,而流量增大时则没有出现明显的脉动。

为验证8×8全电驱动越野车电机液压(简称电液)联合全液压制动系统的可靠性,依据新一代轮式机动平台独立电驱动车辆制动系统性能指标要求,以某型号8×8全电驱动越野车为研究对象,对新一代电液联合全液压制动系统进行了原理方案设计;考虑系统的长管路特性对输出制动性能的影响,搭建了与整车元件、管路布置1∶1的实验平台,分析了不同工况下全液压制动系统的输出特性。结果表明:新一代电液联合全液压制动系统的输出制动力、制动响应时间等满足整车制动力12.0 MPa、响应时间0.2~0.3 s的制动性能指标要求;制动输出压力与制动踏板的位移及变化率呈线性关系;当电控系统发生故障时,依靠全液压制动系统仍然能满足整车的制动需求。

为了增强图像修复的效果,结合传统的K-SVD修复算法原理,提出一种基于聚类的修复算法。在稀疏表示理论基础上,根据图像块之间存在的相似性,引入均值聚类算法对图像块进行分类,然后利用K-SVD算法获得各个图像块的数字字典,以此填补丢失的像素,达到对图像进行修补的目的。通过实验表明,基于均值聚类的K-SVD算法不仅能保持原始图像的结构,还可对原始图像中的细节部分进行修复,具有较好的修复效果。

为研究齿轮联动电磁泵中电磁铁输出电磁力的动态特性，本文以电磁场理论为基础，考虑电压、匝数、结构尺寸等建立了直线电磁铁电磁力仿真模型，得到电磁力随衔铁位移的关系曲线，并进行实验验证。验证结果表明，电磁铁在衔铁低位移段，输出电磁力较大，但不稳定，随着位移增大，电磁力迅速下降；电磁铁在衔铁中等位移时，输出的电磁力较小，但随着衔铁位移的增大，电磁力下降缓慢。同时，通过设计制做电磁力检测装置，对电磁力进行实验研究，仿真结果和实验结果之间误差小于6.3%，主要是由于仿真模型的简化所致。该模型可用于后续电磁力互动柱塞泵的设计仿真。

为研究制动阀动态性能对全液压制动系统的影响,介绍了串联式双回路液压制动阀的工作原理,建立了其动态数学模型;采用AMESim软件建立了相应的仿真模型,分析了液压制动阀的制动压力比例特性、阶跃响应特性及双回路制动的安全性,并进行了实验验证.研究结果表明：制动阀仿真模型准确可信;该制动阀性能良好,能够满足全液压制动系统的要求;通过对液压制动阀控制弹簧刚度的组合优化,可以更好地适应空满载重量差别较大的整机制动需求.

文章分析了岩心测试工作中现有的微小气体流量测量方法存在的问题和原因,提出利用克氏渗透率以及克氏系数来进行准确测量、计算的原理和方法,并利用毛细管节流装置对该方法进行了实验验证.