运用拉格朗日方程导出了载流测量管单元的质量、刚度及科里奥利矩阵，利用ANSYS软件提供的用户接口单元Matrix27将所定义单元输入到ANSYS中，实现了科里奥利质量流量计的有限元建模与求解。以直管流量计为例将有限元法与解析法的计算结果作比较，二者基本一致，从而验证了有限元建模的可靠性。以U形管为例，分别从测量管的结构尺寸、检测点布置、激振器与检测器质量等影响流量计的灵敏度因素进行分析，得出了一些具有一定实用价值的结论，对测量管的优化设计具有参考意义。

以直管科里奥利质量流量计为研究对象,给出被测流体脉动时测量管的振动微分方程,讨论了方程的求解过程.解的结果显示:在脉动流作用下,科氏质量流量计测量管振动位移中叠加了脉动频率成分.并分析了流体脉动频率为一些特定值时,对科氏流量计的测量性能的影响,得出了与实验结果基本上一致的结论.

针对液压挖掘机工作装置中动臂模型设计时步骤繁琐、参数较多等问题,为了提高设计效率,利用数据库技术和UG软件的二次开发功能实现了液压挖掘机动臂模型的参数化设计。首先,通过UG软件对某型号挖掘机的动臂结构进行了建模;利用UG软件二次开发工具,并结合C++语言开发出了模型的控制程序和用户界面对话框;然后,运用数据库技术建立了动臂模型数据库,利用Access建立了动臂模型几何参数的数据库并注册了数据源;创建了对话框CDataChoice和CInsertDialog访问数据库,并调用模型的几何参数或对数据库中的参数进行了编辑和修改;最后,修改了系统的环境变量,通过输入或调用相关参数得到了所需模型。研究结果表明,该参数化设计方法可以大大简化建模过程,提高设计效率。

蓄能器是液压站中重要的液压辅助元件,蓄能器组合设计过程复杂,依靠查询样本进行三维设计极为不便。针对此现状,结合模块化设计方法对蓄能器组合进行研究,并利用CreoAFX(通用要素库)创建蓄能器组合标准库,实现了蓄能器组合的快速设计。通过配置相关文件,在选型界面上选择安装坐标,后台TAB程序驱动三维模型的下载和装配关系的实现,最终达到液压动力站中蓄能器组合自动装配的目的,为企业产品快速设计提供了一种新的解决方案。

剪叉式升降平台的工作平台起升阶段速度变化率大、缓冲时间长、运动不稳定,针对这些问题,对其工作平台的速度控制系统进行了研究。首先,用速度瞬心法建立了工作平台的起升速度函数,通过分析得到了工作平台运动不稳定的原因;然后,根据剪叉式升降平台的工作原理设计了一套液压控制系统,并建立了其相对应的速度控制系统的数学模型;最后,利用Simulink对工作平台的速度控制模型进行了仿真实验,并将其对传统PID控制和模糊PID控制下的系统性能分别进行了对比分析。研究结果表明:在系统性能方面,与传统PID控制相比,模糊PID控制对阶跃信号的调节时间明显缩短;且在0.5 s处工作平台的速度即达到稳定,无超调现象出现,同时也消除了系统起升阶段的振动,能够将工作平台速度快速稳定在期望的速度,具有比传统PID更好的控制性能和运动稳定性。

随着高空作业车作业高度的不断增加,为防止高空作业车发生倾覆,在工作前需要对底盘进行相应的液压支撑,才能保证设备的正常运行。现有的底盘调平系统一般只能用于平坦的地面,对于凹凸不平地质松软的地面,只能借助外物将地面垫至近似水平状态,实现相对调平。以高空作业平台底盘调平系统作为研究对象,针对凹凸不平地质松软的地面,借助工程仿真软件AMESim的信号库,模拟不同工况下相应的液压系统的动态特性,并实现对液压系统的闭环控制,优化底盘支腿的调平速度以及精度。同时,借助AMESim对高空作业车液控模型进行仿真,分析复杂工况下液压系统的压力、流量以及位移特性曲线,仿真结果证明调平系统的可行性。

为了对某一种特殊螺纹油套管接头的抗挤毁性能和连接性能进行优化分析,采用矩阵分析法对特殊螺纹油管接头的承载角、承受的外压、台肩角以及锥度的组合进行筛选。通过建立正交试验的多层结构模型和层结构矩阵,利用各层矩阵的乘积得出实验指标值（套管接头最大等效应力、抗挤毁压应力、螺纹处最大等效应力）的权矩阵,并计算出影响特殊螺纹油管接头的各因素（承载角、外压、台肩角、锥度）、各水平（套管接头最大等效应力、抗挤毁压应力、螺纹处最大等效应力）的权重;根据所研究指标值权重的大小,确定最优组合方案以及各因素对油管接头性能影响的主次顺序。结果表明：承载角为-10°、外压为50MPa、台肩角为-15°、锥度为1∶16.5时,特殊螺纹油管接头可以保持相对较好的抗挤毁强度和较高的螺纹连接强度。

考虑螺旋升角,应用Solid Works建立某特殊螺纹油套管接头的三维有限元模型并利用ANSYS软件进行有限元分析,分析不同复合载荷工况下油套管接头的应力分布情况。分析结果表明：在一定的内压范围内,管体的应力随内压的增大而增大,但对油套管接头的连接强度影响不大;在一定的轴向拉力范围内,轴向拉力的增大不会引起油套管接头螺纹牙两端的应力超过材料屈服强度,但可导致两端螺纹牙发生断裂失效,影响螺纹连接强度;复合载荷工况下,随着内压的增大,油套管管体和接箍出现向外扩张的趋势,密封面上的接触压力不断增大,可以起到提高油套管接头密封性能的效果。

为了提升特殊螺纹套管接头的密封性能,通过模拟油套管下井后的实际工作环境,利用ANSYS有限元分析软件研究和分析不同轴向拉伸载荷对套管接头密封性能的影响。研究结果表明：在复合载荷作用下,过大的轴向拉伸载荷会使螺纹粘扣现象严重,而且还会在密封接触面间产生泄漏通道,同时会使接触面间的接触压力和接触长度减小,接头密封效果变差。

针对液压挖掘机工作装置的优化设计问题,对在铲斗挖掘工况下的工作装置轻量化进行了研究,提出利用ISIGHT优化平台,同时调用Solidworks和ANSYS的方法,对挖掘机工作装置静力学模型进行集成优化。采用全局优化算法和梯度优化算法相结合的组合优化策略,对设计问题进行智能化探索,不断选择新的设计初始值,从而进行自动地仿真和优化。研究结果表明,该方法不仅可以利用ISIGHT优化软件自动搜索到满足工作装置性能要求的最优解,而且在此基础上,进一步减小了工作装置的整体体积,达到工作装置轻量化的目的,为工程实际应用提供了一定的参考。