为了快速有效地完成叶片造型,提高压气机气动性能,以全3维黏性反问题设计方法为基础,研究了全新的可控扩散叶型设计方法。基于黎曼不变量守恒建立了吸力和压力面型线与其对应静压分布之间的关系,通过给定叶片表面静压分布,求解吸力和压力面型线坐标几何参数。为了验证方法的有效性,以NASA Stage 35静子叶片为设计算例,通过全3维数值模拟得到其流场参数分布,进而采用可控扩散叶型的设计思路,对NASA Stage 35静子叶片表面的静压分布进行修改,以修改后的静压分布作为目标进行反问题设计计算,最终设计出满足设计要求的叶片几何型线。改型后的静子叶片通道内流场很好地实现了可控扩散叶型的流动结构,叶片总体气动性能得到提升,验证了可控扩散叶型全3维反问题设计方法的准确性和有效性。

近年国内市场对大直径天井钻机需求旺盛,国内企业对大直径天井钻机的研制刚起步。回转液压系统直接关系整机的回转性能,是整机设计的重点和难点。通过分析回转工况得出回转液压系统设计要求,并针对大直径天井钻机液压系统设计中的关键问题进行了分析,成功设计了大直径天井钻机回转液压系统。研究结果表明大直径天井钻机选用闭式回转液压系统,相对开式回转系统可以有效降低系统冲击,同时提高20%的极限输出扭矩;使用电比例液控调压方式可以便捷实现不同工况下的系统压力调节;双液压泵组可以共用冲洗阀同时通过控制开口面积控制单双泵切换下的冲洗流量;在系统流量一定时,四马达驱动回转液压系统增加自由轮控制阀,动力头输出转速最多可增加4倍。

空化现象常发生在液压阀口处,严重影响着液压系统的控制精度,并伴有强烈的振动和噪声。针对液压阀口空化现象,运用可视化的实验方法,研究了油温对空化体积的影响。结果表明,在液压阀口处,当进出口压差一定时,随液压油温度升高,空化体积逐渐增大。当油液温度在30℃到60℃之间时,油温与空化体积近似呈线性关系。

渐扩型流道是液压元件中最常见的一种阀口结构,为了研究渐扩型阀口结构中的空化流动特征,该文设计了一种渐扩型阀口流道结构,通过实验研究了随进口压力的提升,阀口空化现象的变化。实验研究发现,空化首先出现在阀口拐角上侧;随着进口压力的提升,空化体积向着类三角形形态发育;渐扩型阀口空化体积随进口压力的提升,呈线性分布。

采用参数化建模的方法在Easy5环境下建立铁道车辆横向减振器液压控制模型，应用Adams和Easy5接口技术在A dam s环境下建立减振器联合仿真模型。通过试验验证了两种模型的精确性。选取本文研究减振器主要结构参数，利用建立的模型通过数字试验全面分析各结构参数对阻尼特性的影响。研究结果表明：阻尼阀结构参数、活塞单向阀孔径、底阀孔径、活塞杆直径、节点刚度对减振器阻尼特性有较大影响；当超过减振器结构参数取值范围时会使阻尼特性曲线产生畸变现象。其中阻尼孔径、预紧力、通流孔孔径、活塞杆直径对减振器的卸荷特性有较大影响；减振器阻尼力的对称性主要决定于活塞杆的直径。

分析了单向流液压减振器的工作原理、阀系特性及液压流体力学理论。以高速列车KONI横向减振器为例,参照其结构及其参数值在Easy5环境下建立了减振器液压控制模型。利用Easy5和ADAMS联合仿真接口技术,在考虑减振器节点刚度的条件下,建立了减振器的Maxwell联合仿真模型。将减振器性能仿真和试验结果进行对比分析,结果表明所建立的减振器联合模型精确可靠。