工程设计问题常采用功能分解，功能分解的核心是采用了功率键合图，通过分析工程系统功能关系确立待设计系统物理参数；根据系统中能量传递建立系统转换模型，并将该模型转化为功能参数转换矩阵，通过附加约束推理出功能方法树；建立系统匹配元件库，给出评估因素，确定匹配关系，并结合专用塑料盒封切机传动系统设计讨论软件自动生成功能方法树 ，产生多个设计方案及方案评估的关键技术。

按照键合图的规则,分别建立了蓄电池等效电路的键合图模型和冷却系统的键合图模型,然后将电系统和热系统耦合在一起,实现了蓄电池系统的键合图模型,最后建立了蓄电池的数学模型和仿真模型,并实现了动态仿真。

分析了圆筒混合机振动产生的原因和激励来源,利用键合图的基本理论,根据圆筒混合机的动力学模型建立了相应的键合图模型,并对键合图模型进行了仿真,动态地展示了在可能激励的情况下产生的响应。并将实测的横向振动数据与仿真结果进行了比较,验证了键合图模型的正确性。

采用功率键合图法,建立了地下管线液压换管机回转液压系统的数学模型;依据数学模型,运用动态仿真工具Simulink建立液压系统的仿真模型。仿真结果反映了液压马达入口压力和输入流量随时间的变化情况,为分析系统的动态特性提供了依据。

AP1000核电站汽轮机系统是一个复杂且具有多种能量耦合的系统。利用功率键合图理论,针对建模对象的热力学性质和流体能量性质,建立了AP1000核电站汽轮机系统的伪键合图模型,通过仿真验证了该模型的正确性和有效性,为AP1000核电站汽轮机系统控制策略的研究提供了精确的模型对象。

电控喷油器作为高压共轨喷油系统关键部件工作过程中涉及机、电、液多物理场耦合,为预测不同工况下系统喷油量特性,揭示系统多物理场耦合特性机理,该文考虑可变液容及燃油物性等对系统动态喷射特性的影响,运用键合图理论建立了共轨式喷油器各主要组成部件数值模型,得到了系统状态方程,通过对系统状态方程组数值求解计算,得到了不同工况下系统喷油量。建立了高压共轨喷油系统喷油量测试试验台,比较了轨压分别为80、100和120 MPa不同控制脉宽下系统喷油量测量结果与键合图数值模型计算值。结果表明计算结果与测量值最大相对误差为4%,因此基于键合图理论建立的共轨式喷油器数值模型可较好地预测系统喷油量特性。该研究对高压共轨喷油系统多物理场建模及系统喷射性能数值计算提供了参考。

汽轮机润滑油系统作为影响汽轮机组安全运行的重要系统,因存在多种能量的耦合,使其建模和仿真工作具备一定的复杂性。本文针对某电厂汽轮机润滑油系统,分析了其流体能量学性质和热力学性质,并基于伪功率键合图理论建立了该系统的数学模型。利用Matlab/Simulink对所建立的数学模型进行仿真及分析,验证了该建模方法及数学模型的正确性和有效性,为汽轮机润滑油系统设计验证和分析评价提供了精确的模型对象。

多电/全电飞机的关键技术之一就是飞控系统中的机电作动系统设计。在Ghosh和Bhadra所建立的电机键合图模型基础上,根据机电作动系统的原理和结构,应用功率键合图理论对机电作动系统各部件进行了研究,在此基础上建立起了机电作动系统的统一扩展键合图模型,并利用现有键合图软件对系统进行了仿真和分析。仿真结果符合预期的设计要求,为机电作动系统的优化设计提供了依据。