针对液压挖掘机在工作过程中大量动臂势能被浪费,提出一种复合速度前馈与模糊PID控制的直驱双泵控三腔缸系统。在MATLAB/Simulink中,建立直驱泵控差动缸系统模型,通过试验验证其正确性,在该模型基础上搭建直驱泵控三腔缸系统模型,设计速度前馈模糊PID控制器,建立挖掘机动力学模型,将所提出节能系统应用于挖掘机动臂。通过仿真,对动臂在典型挖掘工况下的运行性能及能耗特性进行分析。结果表明,相比于直驱泵控差动缸系统,所提出系统峰值功率降低2

分析高轴向柱塞泵的空蚀特性，提出了一种评价空蚀特性的方法，并将其用于泵的实际设计。针对实验中轴向柱塞泵出现的空蚀破坏，对轴向柱塞泵配流过程进行计算流体动力学（CFD，computational fluid dynamics）解析，得到了配流盘不同位置的速度分布和压力、速度随缸体转角的变化曲线；得出轴向柱塞泵空蚀破坏的机理——空蚀破坏不仅取决于减压槽附近的速度和压力大小，还取决于速度的方向；并且指出如果减压槽处的射流角大小在30°～65°范围内高压轴向柱塞泵就不容易产生空蚀破坏的问题。应用该方法对配流盘进行改进后，从空蚀破坏方面讲，泵的寿命延长到了原来的4倍多。

对实际使用中存在振动问题的插装式液压锥阀建立CFD模型并进行不同开度下的稳态计算，稳态计算结果表明：锥尾节流成为主节流导致稳态液动力方向向上，是加剧阀芯振动的重要原因之一。从削弱锥尾节流和改变稳态液动力方向的角度出发对原始结构锥阀进行改进并提出两种改进结构，利用动网格对原始结构和两种改进结构锥阀进行动态CFD计算，得出阀芯在阶跃压力信号作用下的响应曲线。动态计算结果表明：改进结构锥阀相对于原始结构的确可以消振。

在中、高压系统中，节流作用使油温升高很快。油温升高使阀心受热膨胀，阀套与阀心间的配合间隙减小，阀心有可能被卡死在阀套里。针对使用过程中因节流发热而发生的阀心卡死现象，建立了计算流体动力学（Computational fluid dyllamics，CFD）二维模型。对不同工作压力、不同径向间隙、以及不同开口的间隙内温度分布进行了解析。得到了各种情况下径向间隙内的温度场分布，并对计算结果进行了分析，得出工作压力、径向间隙和开口大小对径向间隙内温度分布的影响，为滑阀设计提供了理论参考。

在使用商业软件过程中，计算流体动力学CFD（Computational Fluid Dynamics）工程师选择差分格式比较困难。针对这个问题，利用通用流体解析软件STAR—CD对液压滑阀进行了解析计算，并对软件中涉及到的几种差分格式进行了对比分析。分析结果表明，选用K-ε高雷诺数紊流模型和SIMPLE算法求解不可压缩稳态流动时，UD差分格式的计算最稳定但计算精度较低，QUICK格式计算精度较高但数值解的摆动较大，收敛性较差。

比较Oshima和Ichikawa由液压锥阀实验所得空化噪声变化和阀座上的压力分布曲线，提出基于压力分布模式评价液压锥阀空化噪声的方法。对实验所用液压锥阀进行CFD解析，得到阀座上的压力分布曲线，与实验所得噪声曲线相比较，找到评价节流口噪声的3种压力分布模式。对带V形节流口的液压滑阀流入和流出两种流动状态进行CFD解析，验证了压力分布模式评价方法在滑阈空化噪声评价中的可行性。

运用三次元流体分析技术对液压滑阀流场进行了数值解析。通过CFD数值解析所获得的压力和速度特性分析了造成滑阀旋转的主要原因，从而为滑阀结构的优化设计提供了依据。

对液压锥阀的内部流场采用CFD（Computational Fluid Dynamics）方法进行数值模拟,通过移动网格技术,研究锥角大小和阀芯圆周直径以及同一调定压力下不同额定流量对锥阀芯静态和动态性能的影响,其次计算了阀口倒角对锥阀性能的影响。结果表明：阀芯圆周直径B值对锥阀动、静态特性有较大影响,当B=15mm时,锥阀的动、静态性能都较好,且对于同一种阀芯结构,随着额定流量的增加,锥阀的静态调压偏差增大,即开启比降低,而合适的阀口倒角长度可以有效提高锥阀的开启比5%左右。

在中、高压系统中,由于节流作用,油液流过滑阀的阀口时会发热使得油液温度升高,影响油液及系统的性能。针对油液流经节流口发热这一现象,进行了理论分析,并利用NHT（Numerical Heat Transfer,数值传热学）方法对滑阀内部的温度场和流场进行了三维数值模拟,对不同入口压力和阀口开度的滑阀温度场进行了解析。数值计算结果表明：油液流过节流口时温度升高主要源于黏性力做功导致的黏性耗散,且黏性耗散主要发生于阀口后方速度变化率非常大的涡旋区,并得出了工作压力和不同阀口开度对阀腔内温度场的影响,为滑阀设计提供了理论参考。

对液压脉动衰减器用CFD软件进行了数值仿真计算得到了其频率响应。利用M序列压力信号模拟压力激励并考虑流体的可压缩性在层流状态下对液压脉动衰减器进行了CFD数值模拟。在利用FFT得出其频率特性后将数值模拟模型与传统精确分析模型进行了对比并将该方法用于一种复杂结构衰减器的频率特性计算。结果表明:该计算方法所得结果与传统精确分析模型结果一致这对复杂模型的分析具有实际意义。