为了减小水射流增压缸柱塞往复运动过程中的摩擦损耗,选用唇边开有锯齿槽的L形滑环和O形圈组合作为缸内密封件,并利用ANSYS软件建立组合密封件二维轴对称有限元模型,采用流体压力渗透法模拟增压缸内进、出水压力,对组合密封件中滑环槽口宽度、唇边厚度、唇边宽度进行单因素和多因素离散元仿真试验,分析其对密封件摩擦力的影响,并对滑环结构尺寸进行优化。结果表明,在滑环唇边开锯齿槽能够有效减小柱塞受到的摩擦阻力,滑环的槽口宽度、唇边厚度、唇边宽度均会影响柱塞与滑环之间的摩擦力大小;当滑环槽口宽度为0.92 mm、唇边厚度为1.10 mm、唇边宽度为4.60 mm时,柱塞与滑环之间的总摩擦力比优化前减小6.25%。

利用SolidWorks软件建立偏转板伺服阀前置级流场模型,运用ICEM和Fluent软件计算分析前置级接收孔处圆角大小、偏转板厚度以及偏转板位置对偏转板伺服阀前置级压力特性的影响。结果表明,适当减小前置级接收孔处圆角半径,有利于提高偏转板伺服阀的灵敏度,当接收孔处圆角半径为0.05 mm时,前置级恢复压力曲线和压力差曲线的线性度最好,偏转板伺服阀的灵敏度最高;适当增加偏转板厚度,有利于提高偏转板伺服阀前置级的恢复压力,但会降低偏转板伺服阀的灵敏度;偏转板向左上偏转一定角度时,偏转板伺服阀前置级左右接收孔存在压力差,会导致作用于滑阀的合力不为零,不利于阀芯运动的控制。

为了提高大型混匀取料机料耙液压系统的可靠性,提出一种最优化原则,通过对系统进行最优化建模及对多种冗余模型的分析计算,得出了系统的最优化配置。研究结果表明,该最优化方法可有效提高料耙液压系统的可靠性,还可合理减小系统总质量。

针对我国某一钢厂的轧机AGC伺服液压缸出现的故障进行了分析,对出现伺服液压缸缸体底部裂损进行了详细的研究。首先使用Solidworks对缸体进行建模,并对缸体外径和底部厚底进行参数化设置,用ANSYS对其进行了有限元三维优化分析,选择出较佳的参数模型,再次对底部倒圆角和倒斜角进行参数化设置,且用ANSYS有限元分析,比较两者优化的结果,选择较佳的优化方案。最终优化方案相比原始优化方案,不仅节约材料成本,而且结构应力也明显减小,满足工作需求。

内泄漏是液压缸最常见故障,严重影响液压缸的正常工作,因此对其在线测量显得尤为重要。提出内泄漏在线测量的工作原理,包括在线测量系统、应变片的固定方式和流量-应变信号转换的数学模型,并搭建实验系统采集内泄漏和应变数据并进行数据处理。分别采用BP神经网络和卷积神经网络对液压缸内泄漏进行预测,结果表明,卷积神经网络准确度高、效率高,为其他液压元件微小流量的在线测量提供一种新的思路。

利用FLUENT 软件对射流管伺服阀的前置级放大器的流场进行数值仿真, 获得射流管放大器喷嘴在不同结构参数下的恢复压力和流量, 并建立恢复压力和恢复流量的数学模型, 为射流管伺服阀的设计及性能预测提供了参考依据.

基于液压缸缓冲套的工作原理，提出了一种封闭式多孔形液压缓冲缸。活塞在运行过程中通过不断改变缸套总节流面积，使得速度快速平稳下降，从而起到缓冲作用。并建立了数学仿真模型，用AMESim软件对缓冲缸工作过程进行了仿真，得出了活塞的位移和速度曲线，以及缓冲腔的压力曲线。仿真结果证明了该缓冲缸能很好地满足实际应用要求。

运用功率键合图理论对伺服阀建立功率键合图模型,推导出状态方程,借助仿真软件MatLab/Simulink对模型进行时频域仿真分析,由仿真曲线可知,和TH-7/10型伺服阀相比,基于钕铁硼永磁材料的动圈式伺服阀的动静态性能更好。

针对工程中的液压集成块，应用前处理软件Gambit建立其内部流场的三维模型，采用FLUENT软件提供的k-ε湍流模型对不同结构管道流场进行了数值模拟。通过大量的仿真，分析了偏心距，工艺孔直径，和流向等参数对管道流场的影响。非正交方式连通时，必须根据输出输入管道直径关系选择合适的偏心距离，一般来说斥0.8min（d1,d2）；工艺孔直径应当大于最小输入输出管道直径；在布局布孔条件允许的情况下，进油主流道应尽可能使用液流方向与刀尖角相对的结构形式进行两相交管路的连通，以减少刀尖角区域对下游流动所造成的能耗损失。依据仿真的结果对液压集成块进行了进一步的优化，优化后的集成块在实际工程应用中有很好的效果。

电液比例方向阀性能测试系统是一套高度自动化的计算机辅助测试系统，能够完成各种比例方向阀相关性能试验，包括压力特性、流量特性和阶跃响应特性。测试过程和数据处理完全由计算机实现，测试结果准确。实际测试结果验证了该测试系统的合理性和可靠性。