基于UG NX软件,根据塔型井架的结构特点,分析了装配式建模的缺点,提出基于Wave使用自顶向下设计,搭建线框式的控制结构。分析了基于UG NX管道模块的型材库的缺点,提出了基于UDF建型材库的新思路,解决型材的参数化,实现塔型井架参数化,同类结构可实现尺寸驱动设计。

利用AMESim软件和Fluent软件对轴向柱塞泵柱塞副进行仿真分析,通过AMESim柱塞泵模型得出柱塞腔压力曲线。在Fluent软件中通过UDF功能实现压力及运动速度的定义。比较分析6种不同结构柱塞的缝隙流动和均压特性。结论表明,不同的沟槽宽度和沟槽深度会对通过缝隙的流量和摩擦副油膜压力产生影响。沟槽宽度越大,通过缝隙的流量越大,沟槽深度越大,通过缝隙的流量越小。沟槽宽度和深度增加都会使均压效果更好,其中槽宽对均压特性影响更大。无沟槽结构柱塞通过缝隙的流量最小,但是均压效果最差。矩形沟槽结构柱塞在5种有沟槽结构柱塞中通过缝隙的流量最小,均压效果最好。该研究可为柱塞的密封与均压性能协同优化设计提供参考。

针对舰船纵倾均衡调水系统中球阀关闭时水击严重的问题,设计搭建了包含电液球阀和数字步进球阀的实验系统。通过CFD关阀水击计算与实验研究相结合的方法,重点分析单线性、多种两阶段线性关阀规律对系统水击特性的影响。结果表明：相比单线性关阀,先快后慢的两阶段线性关阀能有效缓解阀门完全关闭后的压力振荡,但当快关阶段角度太大时反而导致关阀过程中的水击压强升高;同时当快关阶段角度较小时,则水击防护效果不佳;就该研究而言,以快慢速比1. 6且快关角度在45%时水击防护效果较好。

针对液压输流管内的压力脉动研究,提出流体压力脉动的计算方法和管道流固耦合分析的计算模型。对流体压力脉动进行编程,得到压力脉动作用产生激振力的变化。建立管道和流体实体模型,采用UDF技术将脉动压力编译到流体中,从而进行流固耦合瞬态力学分析,得到异径管和弯管处流体压力变化以及管道的应力和变形情况。研究结果表明:压力脉动沿管道传播发生衰减,其产生的激振力对弯管破坏较大;弯管段流体产生压力集中,进而引起弯管段变形大于异径管段。将压力脉动加载到管道中,对输流管道研究具有一定参考价值。

为了研究旋转液压伺服关节自伺服特性和内部流场的瞬时流动情况，利用Fluent软件中的动网格和UDF技术对其内部流场进行了动态数值模拟，并分析了其内部流场中的压力、流速及叶片受力的瞬时变化规律。结果表明：该模拟方法突破了以往CFD稳态模拟的局限，更能真实地模拟出关节内部流场的瞬时变化情况，为关节优化设计提供了理论依据。通过分析可知该关节具有较好的自伺服特性，能在负载力矩为100 N＆#183;m情况下，完成对阀芯输入信号的快速跟随。

液力变矩器内部流动极其复杂目前其CFD计算已由稳态发展到瞬态。在分析液力变矩器瞬态流场特性基础上通过UDF和动网格技术对导叶调节过程中变矩器瞬态流场进行了CFD计算和实验研究。研究结果表明计算得到动态特性曲线与试验曲线误差较小说明采用的动态特性数值计算方法是正确有效的。

输流管道系统中的水锤现象是引起管道失效的主要原因,传统的分析方法常基于特征线法进行一维计算,而忽视了流体流动所带有的典型三维特征。因此,本文采用三维计算流体动力学(CFD)对关阀水锤现象进行分析。研究中,建立了直管路和分支管路试验模型,利用动网格技术实现阀门快速关闭,并通过UDF文件修改介质属性实现在瞬态模拟中实时考虑流体可压缩性。数值模拟结果与试验数据对比分析可知,三维CFD分析方法可以准确模拟关阀水锤的压力脉动衰减过程,并且2种不同管路中的压力脉动波动周期、波形与试验数据吻合程度较高,验证了三维CFD方法在管路瞬变流分析上的准确性。研究结果对与进一步改进一维瞬变流计算模型精度、水锤预防和管路设计有重要指导意义。

为准确计算出电液比例阀开启过程中的液动力，首先建立了三位四通电液比例阀AMESim模型，得到阀口压力、流量的响应曲线，将入口流量和出口压力响应曲线拟合为函数，进而将拟合函数作为边界条件，通过用户自定义函数（UDF）动态链接至流场计算中，利用Fluent滑移网格方法计算出一个完整滑阀阀腔开启过程中的液动力变化情况。结果表明：电液比例阀开启过程可划分为阀口流量呈准线性增大和流量恒定两个区段，液动力随着阀口开度的增大先快速增大后逐渐减小，最大值出现在阀口流量准线性增大区段和流量恒定区段转折点处。

针对液压技术中广泛应用的插装型锥阀建立三维模型。对锥阀阀芯开启和关闭的运动过程应用CFD分析软件Fluent进行了仿真计算和可视化研究给出了锥阀阀腔内的速度场、压力场分布。对比分析表明CFD动态仿真可更准确地反映液压锥阀内部的流场情况。

为研究汽车液压悬架系统的阻尼性能用CFD方法对液压悬架系统的内部流场进行了瞬态三维数值模拟并使用自定义函数UDF和动网格技术定义活塞杆的运动速度获得了不同时刻下活塞杆阻尼力与运动速度关系。研究结果表明：阻尼力幅值与活塞杆运动速度幅值成正比;阻尼力幅值频率与活塞杆运动速度幅值成反比;相同活塞杆运动速度下阻尼孔半径与阻尼力幅值成反比。