针对四轮驱动爬壁机器人在铅垂壁面上进行原地滑移转向运动过程进行研究,提出了机器人壁面滑移运动模型。首先从动力学角度分析了爬壁机器人在壁面转向时产生滑移的原因,建立爬壁机器人原地滑移转向运动的动力学模型,结合运动学、动力学方程推导出爬壁机器人的滑移运动模型,从而确定转向过程中由滑移造成的机器人质心位置坐标变化量。结果表明机器人在原地转向过程中存在纵向和横向滑移,滑移量与机器人的轮速以及相关设计参数有关,适当增大轮速能有效减少滑移。通过仿真与实验验证,证明理论分析的正确性,可为四轮爬壁机器人的路径规划和滑移问题研究提供理论依据。

针对油液含气影响油液流体属性,进而影响轴向斜柱塞泵流量特性的问题,在理论分析的基础上,利用AMESet自定义了流体属性、柱塞/斜盘作用通用子模型,仿真验证了流体属性通用子模型的适用性,并利用AMESim建立整泵仿真模型。仿真研究了不同油液含气量和柱塞倾角对斜柱塞泵流量特性的影响,结果表明:随着油液含气量的增大,泵出口平均流量减小,容积效率减小,流量脉动幅值和脉动率增大;随着柱塞倾角的增大,泵出口平均流量增大,流量脉动幅值和脉动率减小;且各变化均大致呈线性关系。

为了实现强电磁场环境下的三维地震高精度勘探,提出了一种新型的三分量光波导加速度传感器。对三分量光波导加速度传感器的双M-Z光波导干涉仪进行了研究和优化设计。用有效折射率法(E IM)分析了T i∶L iN bO3波导的单模传输并设计了单模波导。双M-Z光波导干涉仪的Y分支设计采用反正弦S型弯曲,并用有限差分光束传播法(FD-BPM)对干涉仪中光传输进行了理论分析和模拟计算,实验与理论分析吻合。对成功制作的双M-Z干涉芯片进行了测试。实验结果表明,干涉芯片性能良好。

为了有效地对不同深度的局部腐蚀缺陷超声波信号进行分类识别,根据腐蚀缺陷信号样本数量较少的特点,提出了一种基于主成分分析（PCA）和支持向量机（SVM）的超声波腐蚀缺陷信号识别方法。该方法采用经验模态分解法对腐蚀缺陷信号进行分解,提取各本征模式分量的时域无量纲参数,利用主成分分析消除原始特征集中的冗余信息,降低每一个特征之间的相关性,实现腐蚀缺陷信号特征参数的降维。在PCA进行特征优化后,将支持向量机的多类分类应用于缺陷分类过程中。将腐蚀缺陷原始特征集和经主成分分析优化后的特征集,分别用于支持向量机的训练和测试,且选择不同的核函数构造支持向量

提出一种新型的偏心回转油气混输泵，介绍了该泵的工作原理及结构特点。根据该泵主要运动部件的运动规律和力学特性，导出各运动部件的运动、受力的计算公式，推导出该泵关键部位摩擦力及摩擦功耗随主轴转角的变化关系，分析了主要结构参数对泵的摩擦特性的影响。结果表明：偏心回转油气混输泵滑板圆头端的摩擦功耗低于滑板摩擦功耗的2％；泵的摩擦功耗随着相对偏心距的增大而增大，油缸相对高度对该泵摩擦功耗的影响可以忽略不计。研究结果为偏心回转油气混输泵的优化设计提供了理论基础。

为准确预测含气油液在空气分离压下有效体积弹性模量的值，基于油液体积弹性模量定义和质量守恒定律，依据含气油液中气相成分随压力的变化过程，推导出含气油液有效体积弹性模量理论模型。数值计算结果表明：含气油液有效体积弹性模量理论模型B-p曲线与现有理论模型及实验数据拟合曲线基本吻合，验证了理论模型的正确性，特别是在低于大气压的极低压区，有效体积弹性模量预测值更加接近实际情况。分析了初始含气量、压力、升压时间对有效体积弹性模量的影响，结果表明：在低于空气分离压范围内，初始含气量增大，有效体积弹性模量减小;在一定范围内，升压时间增大，有效体积弹性模量小幅度增大。

针对液压系统中液压冲击引起管道压力振荡的问题，以两端分别连接容腔和换向阀的等直径水平管道为研究对象，通过对管道物理模型的空间离散化，考虑频率相关摩擦，建立管道有限分段集中参数模型，考虑复杂流体现象，合理选择管道子模型，采用AMESim进行了仿真分析，得到管道压力振荡特性。并通过仿真分析确定了管道参数对压力振荡的影响规律。结果表明：AMESim法计算所得峰值压力与理论计算相比误差为1．5％，与Simulink法相比误差为6．8％，且在动态过程中AMESim法和Simulink法压力曲线吻合良好，证明了建模与仿真方法的正确性，为管道液压冲击压力振荡分析提供了一种新方法。