针对液压信号非线性、时变且难以识别的问题,提出了一种基于梅尔倒谱系数(MFCC)与时域特征组合的外骨骼机器人柔性关节液压泵泄漏状态的分类识别方法。实验提取样本液压信号的12个梅尔倒谱系数,再组合信号的12个时域特征作为样本的特征向量,然后采用随机森林作为分类器,对液压泵泄漏状态进行识别,并对比分析了梅尔倒谱系数结合随机森林分类器与小波特征加希尔伯特-黄特征结合随机森林分类器和支持向量机(SVM)的分类识别效果。结果表明,梅尔倒谱系数能够很好地表征液压信号的泄漏状态信息,结合随机森林分类器,能够有效完成液压泵无泄漏、微弱泄漏与严重泄漏3种状态的识别,综合识别率达到99.3%。

针对高超声速气动热数值模拟的网格尺度问题,以双椭球外形为研究对象,开展了法向网格增长比对热环境计算结果影响的研究。结果表明:法向网格增长比不宜过大,否则流场结构会发生改变,导致热流计算结果不准确。基于MOE方法将计算热流值进行插值处理获得了热流"精确值",并以该值为参考量化了法向网格增长比的网格无关范围,当法向网格增长比控制在1.02~1.21时,热流计算结果对网格的依赖性较小。计算热流值与试验值对比良好,有较高可信度。

为了选择自由锚杆中超声导波的最优激发波，利用组装的超声导波无损检测系统，用R6和R3组成不同组合的探头对1．3m的自由锚杆进行了40～100kHz频率导波测试，周期为1～5。结果表明，最佳探头组合是R6-R6，最优激发波周期为5，最佳测试波频率范围为40～50kHz；再用R6-R6组合5个周期激发波在40-50kHz频率范围进行检测，确定最优激发波频率为45kHz。结果与理论分析基本吻合，可为锚固锚杆和缺陷检测提供依据。

新型电动绿篱机以小车为载体,蓄电池为动力电源,其绿篱机与翻转平台共同置于小车平台上,与小车平台一起在液压缸作用下完成升降动作,以适应不同高度的绿篱带,实现无级可调高度修剪功能。绿篱机支撑架为一种可调工作角度的承载机构,通过几何形状完成极限工作位置的自锁功能,在手动推杆作用下可实现绿篱机安装台水平和竖直两个方向的转换,完成对绿篱不同方向修剪的任务。

针对高速开关阀响应不够高、流量输出小的问题,利用新型压电晶体—弛豫型铁电(PMNT)的逆压电效应原理,将PMNT制作成大流量高速开关阀的驱动器,以此提高开关阀的响应速度。分析了PMNT驱动器的结构和工作原理,采用AMESim对PMNT驱动器进行建模并研究了PMNT的逆压电效应,同时采用类似并联阀的双阀芯结构增大出口流量,运用AMESim平台对其整个液压系统进行研究,比较了不同占空比下PWM脉冲信号及压力源对高速开关阀出口流量和压力变化的影响。该新型高速开关阀能够满足高速、大流量要求。

以电梯式立体车库为主要研究对象,介绍了电梯式立体车库的主体结构及其运行原理。通过对市面上各类立体车库升降系统的研究分析,对比各类升降系统的优缺点,确定了以液压升降为主的升降方案,设计了适用于电梯式立体车库的新型液压式升降系统,并绘制了结构示意图和液压控制系统原理图。同时对升降系统的安全性进行了研究,提出了相应的安全措施。此设计以较短的液压缸行程实现了较大的升降高度,为电梯式立体车库的升降方式提供了一种全新的解决方案。

液压机械臂是一个多输入多输出、强耦合的复杂机电液系统,其控制系统的性能和机械系统密不可分。采用联合仿真的方法可实现各仿真工具之间的集成和数据交换,形成机械臂的一体化数字模型。围绕某特殊环境下液压机械臂系统进行机电液耦合联合仿真,在建模软件Solidworks中建立机械臂结构模型,然后将模型导入动力学仿真软件ADAMS中建立液压机械臂的虚拟样机,随后在多学科动态系统仿真软件EASY5中建立液压机械臂的液压控制系统模型,并向ADAMS实时输入液压活塞杆的驱动力,而ADAMS则向EASY5实时输出液压缸的位移、速度。通过对机械臂各液压缸运动位移进行控制,实现了机械臂运动轨迹的控制仿真。仿真结果表明,机械臂模型与液压系统模型之间实现了无缝连接,验证了联合仿真方法的有效性和实用性,可为机械臂设计和控制提供参考。

基于计算流体力学方法,用AutoCAD,Pro/E建立了液压锥阀的几何模型,采用ADINA软件的ADINA-FSI模块对不同情况下液压锥阀流场进行仿真分析,得到了锥阀流场的压力分布图和速度矢量图。通过ADINA的后处理模块,获得了锥阀不同开口度、入口流速、阀芯锥角与锥阀内部流场之间的关系。研究结果对锥阀结构优化设计具有一定的指导作用。

选用常见的锥阀作为控制阀对压电高速开关阀进行研究,利用Fluent中的三维动网格技术对高速开关阀进行动态流场分析,得到了动态高速开关阀的压力云图和流线图,并分别与静态锥阀、带尾锥结构的动态高速开关锥阀的压力云图和流线图进行对比分析。结果表明,高速开关阀所产生的涡流面积以及负压区远小于同一开口度下的静态锥阀,同时在高速开关锥阀尾部加上尾锥可消除开口处的涡旋,减小负压区的面积。研究结果可为高速开关阀内部阀芯结构的优化提供参考。

剪刀型尾桨在某些工况下能够降低直升机气动噪声。以L型剪刀型尾桨为研究对象，采用滑移网格方法实现了尾桨的旋转运动，运用计算流体力学方法对尾桨流场进行计算，并使用FW-H方法对尾桨气动噪声进行计算模拟。研究了侧风状态时不同交叠角与不同轴向间距下的剪刀式尾桨的气动力和气动噪声，分析了交叠角和轴向间距对尾桨气动力与气动噪声的影响。