电液伺服阀衔铁组件是连接电-机械转换器和液压放大器的柔性构件,其刚度是影响伺服阀动静态特性的重要因素。针对衔铁组件精密零部件刚度的精确分析理论欠缺的问题,将衔铁组件等效为变截面弹性组合梁结构,考虑剪力对结构变形的影响,建立了基于能量守恒原理的衔铁组件柔度矩阵静力学解析模型。进一步,提出了弹簧管、反馈杆、挡板刚度以及组件综合刚度的高精度计算方法,并作了弹簧管刚度测量和反馈杆柔度测量,理论计算结果与测量结果吻合。所建立的衔铁组件柔度矩阵模型及刚度计算式可为衔铁组件柔性构件的匹配设计和精密零件的刚度标定提供依据。

为了研究两级滑阀式电液伺服阀的静态、动态特性,建立了两级滑阀式伺服阀的数学模型,仿真分析了前置级和功率级结构参数对伺服阀性能的影响。结果表明:某型两级滑阀式电液伺服阀具有良好的静动态特性,其输出流量大、线性度好、动态响应快;通过所建立的数学模型,可优化两级滑阀式电液伺服阀前置级和功率级的结构参数,为提升动态响应性能提供理论参考。

针对重型车的主动安全性能问题,进行重型车制动过程线控液压制动系统的动态性能研究;分析了重型车线控液压制动系统的原理架构及工作模式,对系统的关键液压部件进行数学建模,在AMESim软件环境中建立了重型车线控液压制动系统的液压模型;设计了蓄能器压力保持控制策略及基于PID算法的轮缸压力跟随控制策略;将控制策略嵌入电子控制单元,研制了HBW试验台架;模拟典型制动工况,进行了重型车轮缸压力动态特性仿真及试验验证.结果表明所建立的液压模型准确,且重型车线控液压制动系统动态响应速度快,控制精度高.

针对高端液压元件因滑阀冲蚀磨损引起阀口轮廓变动与性能不确定性问题,考虑颗粒物撞击阀口的概率事件,提出了基于Edwards冲蚀模型的全周边滑阀冲蚀圆角定量计算方法,并以阀控对称缸为例,揭示了四边滑阀各阀口冲蚀后的轮廓及阀特性的演化规律。研究结果表明,阀口的冲蚀圆角由颗粒物尺寸、颗粒物数量、撞击速度、阀口大小等因素直接决定;阀口流量越大、颗粒物数量越多、压差越大,颗粒物的撞击速度就越大;颗粒物尺寸相对阀口开度越大,颗粒物撞击阀口的概率就越大;在阀控缸动力机构中,液压缸的结构尺寸、运动速度、负载决定了各个阀口流量、压降和阀口开度。在负载恒定、液压缸恒速情况下,阀控对称缸4个阀口的流量相同但压降不同,冲蚀后的阀口圆角不一致。冲蚀导致滑阀压力增益降低,泄漏量增大,且产生零偏,零偏位移可通过惠斯通桥路...

精密气体比例阀应用于各种重要气动控制领域。提出了一种动极靴方式的比例电磁铁结构,并介绍了比例电磁铁的设计开发过程。利用有限元分析软件Ansys Workbench平台对极靴的各项参数进行优化设计分析,得到了各项参数的最有值。开发设计了适应结构需求的柔性弹簧,实物刚度的测试结果验证了设计的有效性。由此组成了一款微型比例电磁铁样机,试验表明该样机满足电磁铁比例性能的要求。该形式的微型气体比例电磁铁,具有结构紧凑、性能可靠的特点,可以应用到各种气体比例控制场合。

对某形式的无泄漏单向阀进行了结构分析和仿真,并利用有限元软件Ansys Workbench对该单向阀的反向密封机理进行了分析;经过冒泡法试验验证,该阀门对于流体的反向密封效果较好。该无泄漏单向阀结构形式可以用来代替普遍使用的金属密封,具有结构简单、性能可靠的特点,可以推广到其他液压阀门的密封结构中。

针对压电叠堆执行器输入电压与输出位移的动态迟滞特性,结合非对称静态Bouc-Wen迟滞模型,建立了压电叠堆执行器动态迟滞模型,并采用粒子群算法辨识出6个模型参数。为提高压电叠堆执行器动态位移输出精度,进一步推导出压电叠堆执行器迟滞逆模型,最终在此基础上对压电叠堆执行器进行前馈补偿研究。仿真与实验结果对比表明,在0~120V峰值电压与0~500Hz激励频率内,所建立的动态迟滞模型能够较好地描述与预测压电叠堆执行器的动态输出位移。前馈补偿实验研究结果表明,利用所建的迟滞逆模型补偿后,压电叠堆执行器的滞环减小,输出位移非线性度下降约3%。

滑阀副叠合量是衡量伺服阀品质的重要指标，叠合量过大则伺服阀出现死区，叠合量过小则容易引起伺服阀零位不稳定。滑阀副叠合量为微米级别，精确检测是伺服阀生产制造的难点也是关键环节，由于滑阀副的结构导致不容易用传统方法测量，通过有限元分析及理论推导介绍了滑阀副气动测量的原理和实现方法，并依此成功制作了气动配磨台，实现了滑阀副叠合量精确测量。

通过分析运载火箭应用背景提出了电液复合伺服控制系统方案，分别介绍了其工作原理，建立了相应仿真模型。在动态性能和节能效率方面与传统电液伺服系统和电静液伺服系统进行了对比，仿真结果显示电液复合伺服控制系统虽然动态性能不及传统电液伺服系统，但相对于电静液伺服系统却有较大改善，完全能够满足运载火箭的动态指标要求，节能效率相对于传统电液伺服系统有了显著提升。

基于计算流体动力学方法,对喷嘴挡板伺服阀内部流道进行了三维建模,并利用Fluent进行了全流道的仿真分析,在分析过程中对伺服阀的局部结构进行了参数优化设计。仿真分析结果可以有效地为伺服阀结构设计提供有效的参考依据。