针对移动机器人单泵源多执行器液压系统效率低下、能量浪费严重等问题,提出一种基于两级压力源的高效率液压系统.以某型液压驱动管道机器人为例,分析不同液压缸负载特性,设计两级压力源液压系统结构与驱动方式,建立高压蓄能器数学模型以及系统效率计算公式,通过数据计算与仿真分析验证两级压力源系统节能效果.结果显示,液压缸活塞运动精度达到3 mm,时间延迟为0.05 s.由于大幅度减小节流损失,两级压力源系统效率比单级压力源系统效率提高了29.3%.两级压力源系统实现执行器供给压力与负载匹配,有效降低能量损失与装机功率,具有良好的应用前景.

应用计算流体力学(CFD)中的动网格技术,模拟由于流域边界运动引起的模型运动状态随某一变量变化的流动情况,结合新版公路工程建设标准,对在一级公路和三级公路上的迎面会车过程进行瞬态气动特性仿真研究,根据仿真结果分析速度和间距对汽车稳定性的影响.结果表明:不同间距、不同速度的会车侧向力呈现不稳定波动的变化曲线,并伴有极值出现,侧向力负向最大值出现在两车头平齐时,正向最大值出现在两车身平行时.此仿真结论与在道路行驶过程中的真实会车情况相吻合,可为道路建设和行车安全提供参考.

实用的黑白CCD相机，由于受到诸如光源的不均匀性、光敏单元本身响应差异、暗电流及偏置等因素的影响，对于一个友度均匀的目标，可能会输出强度不均匀的图像，这将对后续图像处理中的目标特征提取及测量不利。针对此问题，对影响黑白CCD平场的因素进行了分析，并提出了一种通过获取暗本底图像数组及标准白图像数组对图像进行校正的方法。实验表明，该方法能够取得理想的效果。

设计了一种摆动式固态生物反应器，利用SolidWorks软件分别对其主要部件罐体、凸轮、联轴器和轴进行实体建模，在SolidWorks软件中完成虚拟装配、动画制作；应用COSMOSMotion插件对设计的摆动式生物反应器进行运动仿真分析，模拟实际运行状况．仿真表明：生物反应器结构设计合理，凸轮设计的理论值与实际值一致．

应用动网格技术和用户自定义函数(UDF)对不同边界层影响下的会车过程进行数值模拟,并通过统计不同入口气流速度比例系数时流场分布和气动力数据,分析会车时流场的变化规律.结果表明在会车过程中,入口气流速度增大,两车气动力变化幅度增大;逆风车辆侧向力的增长幅度受车速变化的影响更明显.随着两车相对位置的变化,流场的变化使车辆受到的气动力不断变化,且会车前后的波动较大,导致车身发生波动,影响车辆行驶的稳定性和安全性.高速会车时车身抖动会更加剧烈,行驶的稳定性大幅降低,且两车间距较小易引发交通事故.在实际会车过程中,驾驶员应注意降低车速和控制两车间距,以确保安全会车.

采用网格变形和局部网格重构的动网格技术对超车过程进行二维瞬态模拟,并记录不同超车位置处的模拟数据.研究结果表明:相对超车速度增加,两车侧向力均增大;超车间距增大,两车侧向力均减小;主超车长度增加,主超车侧向力增大,被超车侧向力减小;主超车宽度增加,主超车侧向力减小,被超车侧向力增大;在设计汽车时,选择合理的车身长度与宽度能够降低车辆在复杂工况下的侧向力,提高气动稳定性.超速超车使两车侧向力变化更加剧烈,车辆的操纵稳定性有被破坏的倾向,对公共交通安全有潜在危害.在实际超车时,驾驶人员降速并适当增加超车距离,可以确保安全超车,这对于交通安全系统的发展有一定指导意义.

提出一种新型螺旋槽机械密封端面结构并建立对应的液膜三维模型,利用Fluent软件对特定工况下的液膜模型进行仿真计算,分析了几何参数对泄漏量和开启力的影响规律并剖析其原因.结果表明在一定取值范围内螺旋角越小、槽数越多、槽宽越小、通道宽越大时泄漏量明显降低但同时开启力也有不同程度的降低,主要是因为这些参数的变化改变了液膜流场的压力分布状况,进而引起密封性能的起伏;槽深不同导致的流体速度矢量及轨迹差异对密封性能产生较大影响,对于泄漏量槽深存在最优取值,而开启力随之变化较为平稳.研究结果对于新的槽形方案的实际应用具有重要指导意义.

机架是巷道堆垛机的重要组成部分,承担了绝大部分载荷和惯性力,其中立柱受到应力集中和挠度影响最大.因此,堆垛机立柱的力学性能影响着整机的安全及运行效率.通过Solidworks建立单立柱堆垛机机架模型,结合ABAQUS对模型进行静力分析和模态分析,从理论上验证设计方案的合理性、可靠性和安全性.在静力分析结果的基础上,针对不足之处对立柱结构提出3种优化措施.经比较选定优化方案：立柱高度和壁厚保持不变,纵向截面上底减小为0.56,m,下底增大为0.68,m.优化后,机身增重0.8%,,最大应力增大1.1%,,立柱挠度减小了11.4%,,刚度性能显著提高.

为实现发动机熄火时汽车空调系统的正常运转，并且降低驻车以及正常行驶时的能源消耗和排气污染，提出一种热/电双动力新型压缩机；以OX-60A-1 型涡旋压缩机为原型机，开发一种双动力压缩机，并配备相关控制策略，可以实现发动机驱动模式与电驱动模式的快速切换；针对压缩机的各项性能进行台架试验，并进行空调系统的整车环境模拟试验．结果表明：集成设计的双动力汽车空调压缩机各项性能、整车空调环境指标均达标，从而为该压缩机的实车应用提供了试验依据．

针对定值器结构复杂、设计参数多的特点,提出了集成FMEA/FTA/FEA的定值器稳健设计参数辨识方法.根据定值器的工作原理和功能结构,基于故障模式和效果分析(FMEA)获得定值器的主要失效模式;基于故障树分析(FTA)确定提高定值器工作可靠性、降低失效概率的关键零部件;利用ABAQUS有限元分析(FEA)软件模拟和分析各关键零部件的性能与设计变量间的线性关系,从而辨识出定值器的稳健设计变量.该设计方法对复杂产品的稳健设计参数辨识具有一定的指导意义.