在进行高压动态标定或模拟各种新型材料冲击载荷试验时,通常采用落锤式试验装置。为了便于落锤式压力发生器使用、操作和实验室布置,对其托锤、挂锤、二次接锤结构进行改进,提出采用一对无杆汽缸进行驱动,设计了气动控制系统,重点研究二次接锤过程动力学特性,建立其数学模型。试验结果表明,设计的气动控制系统响应时间小于0.1 s,能够进行二次托锤的最小落高为30 mm,不仅满足使用要求,而且整体结构紧凑。

针对单级气缸气动发动机能量的利用率不足、气动效率低下、输出的扭矩不稳定等缺陷,文章设计了一种直列式两级四缸气动发动机,运用热力学和动力学原理对两级四缸进行理论分析,并建立气缸工作过程的数学模型。基于直列式两级四缸气动发动机的工作特性,选取了多个控制参数进行了仿真分析,研究各因素对系统气动效率和气动功率的影响,结合单级气缸发动机运动仿真结果进行对比。结果表明：直列式两级四缸气动发动机在0.8MPa的工况下,有压气源气体自由膨胀做功更加充分,具有低转速,高扭矩的特性;两级四缸膨胀做功方式在提高气动发动机的输出扭矩的同时保证了较高的气动效率;第二级缸的程径比对系统气动效率无明显影响。

根据GJB 4225-2001的规定,要求被试榴弹包装箱在车载装卸（模拟高度3m）或装船海运（模拟高度12m）期间意外跌落安全。为了考核被试榴弹包装箱跌落是否符合安全要求,需要一种装置来模拟榴弹包装箱任意姿态下进行自由跌落的试验。作者从柔性夹持装置出发,综合设计了一套适合榴弹包装箱跌落实验的试验装置,该试验装置采用压缩弹簧预紧系统实现了在夹持过程中可靠性和安全性的保证,采用激光传感器完成了对跌落高度关键数据的测量。通过ADAMAS和MATLAB联合仿真和场地试验,结果表明,该系统满足榴弹包装箱任意姿态跌落且得到稳定可靠的试验数据。

某些高速气动机构在特定的工作环境下，不适合安装复杂、庞大的缓冲装置，要求能够简单、可靠、高效地进行缓冲控制。文中采用了气缸运动行程末端排气节流的方式对气动机构的高速运动进行缓冲控制，并结合机构运动和控制过程建立系统数学模型，在Matlab／Simulink环境下建立系统仿真模型。通过实验和仿真研究，确定了控制参数对机构缓冲效果的影响以及合适的调节范围。

为提高气动发动机能量利用率不高的问题,在气动发动机系统中的二级膨胀往复式结构以及容积减压装置中引入换热器,对气体进行加热,利用气体膨胀做功吸热以及传热学的原理来提高工作气体的温度,进而提高整个气动发动机的能量利用率问题.选取纵向翅片管壳式换热器,通过对减压、换热、阻力、热扩散、能耗、效率等的计算,对比不用换热器和使用换热器时两种情况气动发动机的效率,同时借助AMESim软件对两级气动发动机系统热交换模型进行模拟仿真,得到仿真结果.对比仿真结果和实际实验结果,得出合理使用换热器可以使气动发动机的效率提升29.83％.

为了研究气缸配气冲程对某型气动发动机工作性能的影响，根据该气动发动机的工作原理建立了气动发动机的AMESim仿真模型。通过改变仿真参数，得到了不同配气冲程下气动发动机的工作性能。通过对仿真结果的分析，可以为气动发动机的结构设计和配气控制提供参考依据。

为了确定单级气动发动机的最优配气持续角区间，根据该气动发动机的工作原理建立了基于MATLAB／Simulink的仿真模型。在负载扭矩恒定的前提下，通过改变仿真参数，发现输出功率随着配气持续角的增大呈先增大后减小的趋势，气耗率在70°～100°区间内较低，在70°～100°区间内呈迅速增大趋势，而能量利用率的变化趋势与气耗率相反。通过对仿真结果的分析，考虑动力性能指标和经济性能指标，确定气动发动机最优配气持续角区间为80°～100°，该结论可为多级气动发动机的结构设计和控制策略的制定提供参考依据。

针对有限容积减压对控制元件的要求，设计了高压气动大流量电磁开关阀，并根据其结构，运用电磁学、热力学、流体机械力学原理，建立了电磁一气热。机械耦合的数学模型。通过电磁阀的数学模型进行了计算机仿真，结果表明：电磁阀在运动过程中分为四个阶段：先导阀触动、先导阀运动、主阀运动、主阀保持。通过分析各个电磁阀参数发现，对响应时间影响较大的是前三个阶段。采用遗传算法对主要的电磁阀结构参数和控制参数进行多参数优化，取得了较好的优化效果。

以气动汽车为研究对象在对其制动过程分析的基础上建立数学模型.利用MATLAB软件时制动能量再生过程中蓄能器的体积、压强以及气动汽车速度随时间的变化进行仿真研究分析得出影响能量回收效率及制动时间的主要因素.

在进行高压动态标定或模拟各种新型材料冲击载荷试验时,通常采用落锤式试验装置。为了便于落锤式压力发生器使用、操作和实验室布置,对其托锤、挂锤、二次接锤结构进行改进,提出采用一对无杆汽缸进行驱动,设计了气动控制系统,重点研究二次接锤过程动力学特性,建立其数学模型。试验结果表明,设计的气动控制系统响应时间小于0.1 s,能够进行二次托锤的最小落高为30 mm,不仅满足使用要求,而且整体结构紧凑。