研究液压系统优化控制问题,针对工程机械的复杂工况经常使得液压泵与发动机扭矩匹配不合理,造成发动机熄火或功率利用过低。为提高系统性能,提出了DA(排量转速控制)与EP(电比例控制)的复合式控制方案,调节泵排量使其扭矩与发动机外特性相适应。建立流量连续方程和力平衡方程复合式控制微分形式的数学模型,并导出其传递函数。在MAT-LAB/Simulink平台搭建模型,对控制特性进行了仿真研究。结果表明,复合式控制可使液压泵与发动机高效匹配,为发动机的液压系统优化控制提供了科学依据。

细长体的运载火箭在大攻角飞行时可能承受较大的气动弯矩作用并会导致结构发生较大的弹性变形,需要开展流固耦合仿真以分析箭体表面压力分布和箭体弹性变形情况及其对结构安全性影响。将高精度的计算流体力学和计算结构力学耦合起来实现了一种静气动弹性分析方法,其中流体计算基于三维粘性Navier-Stokes方程求解,结构计算采用三维有限元静力学分析方法。在使用标准气弹机翼验证的基础上,采用上述方法对火箭超声速大攻角飞行时的箭体变形情况进行了研究,分析了不同壳体厚度对结构弹性变形的影响。结果表明基于上述方法能够开展精细化的静气弹分析,应用到细长体火箭上的分析结果为火箭的载荷与结构总体设计提供依据。

航空发动机气动热力系统模型通过求解部件之间共同工作方程组,来确定发动机相关状态参数。传统的共同工作方程组求解方法是采用定步长Newton迭代方法,每次迭代需要多次调用模型计算雅可比矩阵,为了保证模型的收敛性,通常步长设置比较保守,在一个仿真周期内需要进行多次的迭代计算进行方程组求解,导致航空发动机气动热力系统模型的实时性较差。提出了一种混合变步长Newton-逆Broyden方法求解共同工作方程组。为保证收敛性,在猜值初始偏差较大时采用小步长的Newton迭代法求解方程。为保证收敛速度,在猜值接近真实解的时候采用较大步长的逆Broyden递推法求解方程,并引入松弛因子提高迭代稳定性。应用上述方法求解F404/YJ101变循环发动机的气动热力系统模型,进行了发动机稳态和动态工作仿真。结果表明,混合Newton-逆Broyden方法在航空发动机气动热...

为确保使用自航水雷进行攻势布雷时潜艇的安全性和隐蔽性,充分利用潜艇气动不平衡发射装置布雷效率高的优点,必须建立气动不平衡发射装置的内弹道模型,针对新型自航水雷的特点,仿真分析发射过程,论证发射可行性。阐述了气动不平衡式发射装置的基本原理,分段分析发射过程,针对气动不平衡发射装置的工作流程,利用控制体理论,按照气体工作过程,建立气动不平衡发射装置的发射过程数学模型,结合新型自航水雷的特征参数,依据不同发射深度,计算分析了膛压、出管速度等发射过程的关键数据,论证分析了大深度发射新型自航水雷的可行性和安全性,结果表明出管速度和膛压满足安全性要求,气动不平衡发射装置大深度发射新型自航水雷是完全可行的。

为了探究涡轮轴发动机离心叶轮分流叶片周向位置对其气动阻尼的影响。通过有限元仿真的方法，对涡轮轴发动机叶轮进行了模态分析和气动激振力作用下的谐响应分析，确定叶轮叶片在特定频率内的振动形式。建立基于叶轮结构的气动阻尼仿真模型，通过数值计算的方法，获得并分析分流叶片在不同周向位置时的叶轮气动阻尼。计算结果表明:计算获得的气动阻尼和机械阻尼量级相同，在特定分析中不能忽略。分流叶片周向位置对叶轮气动阻尼有显著影响。分流叶片不偏置时气动阻尼最小，可以通过偏置分流叶片的方法提升叶轮的气动弹性稳定性。

针对滚动轴承故障振动信号的非平稳特性，提出一种结合互补的总体经验模式分解（CEEMD）互近似熵和模糊C均值（fuzzy Cmeans，FCM）聚类的诊断新方法。CEEMD可以有效抑制经验模式分解（EMD）在非线性非平稳信号处理中存在模态混叠和总体经验模式分解（CEEMD）添加的白噪声不能完全被中和问题；互近似熵是能更好体现信号的不规则度和复杂度。首先对正常信号和故障信号进行CEEMD分解，提取真实IMF分量互近似熵表达故障信息，最后采用FCM对数据样本进行分类。并通过计算分类系数和平均模糊熵对分类性能进行评价。结果表明，与基于EMD和EEMD算法的轴承故障诊断方法相比，基于CEEMD互近似熵和模糊C均值聚类相结合的方法可以更准确、有效地实现轴承的故障判别，为实际滚动轴承故障诊断提供一定的理论参考。

铆塞在发动机腔内工艺孔封堵上相较于传统密封方式有着较为明显的优势，其优化设计在国内尚无统一的标准。铆塞优化不仅可以提高发动机腔内工艺孔的密封性能，也能够延长发动机的使用寿命。其难点在于铆塞的密封性能无法量化，从而无法比较各个尺寸之间的优劣。以8mm铝钢封闭式铆塞作为研究对象，使用DEFORM有限元分析软件进行塑性变形仿真模拟。根据机械密封的原理，提出通过铆塞与孔壁接触面积大小和孔壁平均压力值大小来评价铆塞密封性能的方法。采用控制变量法逐一对目标参数进行优化。最后得到整体的优化尺寸结果，使铆塞的密封性能达到最优。利用自行研发的铆塞性能测试试验机验证仿真结果和优化算法的可信性．证明优化后的铆塞密封性能好于其原始形态．为其它型号的铆塞优化提供思路和参考。

研究电动机轴承故障信号准确识别问题，有利于电机设备的安全稳定运行。由于采集的电机轴承故障信号中故障特征频率往往被噪声淹没难以准确识别，而传统小波去噪方法中小波基函数选择困难、阈值选取不确定。传统EMD去噪方法不能有效保留有用信息，提出一种基于果蝇算法优化阈值的EMD去噪方法，并为了进一步平衡其收敛速度和全局搜索能力，提出一种改进的自适应步长的果蝇算法。提出的方法参照小波阈值去噪方法。结合仿生学的全局优化参数选取算法．以信噪比为目标函数，可以快速搜索到最佳阈值，最终实现良好的去噪效果。对正弦信号、blocks信号以及电机轴承外圈故障模拟信号进行去噪，仿真结果表明。改进果蝇算法优化阈值的EMD去噪方法与其它方法相比效果更优。

为了获得裂纹引起的管道结构柔度变化，提出了一种裂纹局部柔度的振动测量方法。通过研究不同位置裂纹的局部柔度与管道固有频率的特征关系，建立了裂纹管道动力学模型，绘制了固有频率影响曲面。将实测的结构前两阶同有频率作为输入参数，截取固有频率影响曲面，绘制裂纹局部柔度对应于裂纹位置的频率影响曲线，其交点指示了裂纹局部柔度以及裂纹发生的位置。方法可用于管道中不同类型和形状裂纹的局部柔度测量。

反馈控制轴向摩擦偶合器是带式输送机运送物质系统的软起动装置，其摩擦副材料、离心块质量和几何尺寸对系统的软启动特性具有决定性的影响，为了深入研究这些因素产生的影响，采用柔性建模的方法，建立了接近实际工况的带式输送机运送物质系统的动力学模型。利用MATLAB仿真软件建立了系统的仿真模型，对软启动过程进行仿真，依次详细仿真分析了摩擦副材料、离心块质量和几何尺寸对系统软启动特性的影响。结果表明，选用摩擦系数相对较大的摩擦副材料可以使系统的软启动时间缩短；减小离心块的质量可以使系统软启动时间延长；减小摩擦半径也能够使系统的软启动时间延长。因此，可以通过控制上述影响因素来改善系统软启动特性，提高系统软启动的平稳性。