为快速响应竞争日趋激烈的市场需求,提出面向起重机起升机构CAD/CAE设计的知识重用方法。结合起重机设计特点,研究了知识重用相关理论,知识的特点、分类及表示方法。研究了基于规则推理(RBR)和基于实例推理(CBR)的混合推理的知识重用技术,包括知识库、规则库、实例库的建立方法,模块实例的检索、修改方法等。分析了起重机起升机构参数化CAD/CAE设计的知识重用的实现过程,以起升机构组成模块CAD/CAE设计实例进行说明。面向起重机起升机构CAD/CAE设计的知识重用方法,为起重机等机械产品系列开发提供方法依据。

为实现制冷用大容量四通阀轻量化设计,结合四通阀的结构特点及操作工况,建立其极限耐压工况的有限元分析模型,通过耐压爆破强度实验验证了有限元模型及强度分析的正确性。在此基础上采用基于尺寸优化的理论进行四通阀轻量化设计,对优化后的模型再次进行耐压强度仿真分析及实验验证直至满足四通阀耐压强度实验规范。结果表明轻量化设计后的四通阀结构强度符合规范要求,且应力分布均匀。阀体质量降低了14.07%,达到减轻质量节约成本、方便空调机组现场安装、改善空调机空间布局等目的。

分析了液压挖掘机基于与负载压力无关流量分配（LUDV）多路阀的电液流量匹配控制（EFMC）系统的控制原理，建立了EFMC系统的液压挖掘机虚拟样机模型，采用实时检测油缸速度信号的反馈闭环控制方法提高流量匹配的精度。分别建立液压挖掘机EFMC系统动力学模型与液压系统模型并根据其实际工况进行联合仿真，研究了挖掘作业过程动态特性及节能特性。与传统的基于LUDV的负载敏感系统实验结果进行对比，结果表明：EFMC系统与传统负载敏感系统相比，改善了系统的动态响应特性和稳定性，泵的压力裕度明显减小，提高了系统的节能性，反馈闲环控制系统动态响应特性也明显得到提高。研究方法可为进一步研究挖掘机的动态性、节能性、稳定性提供理论依据和参考。

为开发新式高性能轴向柱塞泵，在分析柱塞泵工作原理和运动规律的基础上，采用Kant-Huston方法建立轴向柱塞泵机液耦合作用的多体力学模型，根据轴向柱塞泵流体特性及控制原理建立其液压系统模型，并构建二者实时接口连接的虚拟样机模型。建立某型号斜盘式轴向柱塞泵的虚拟样机模型并进行数值求解和仿真模拟，数值计算和仿真结果基本一致。研究柱塞泵机．液耦合作用下的运动特性，泵出口流量及压力脉动特性以及柱塞泵的流量控制特性，并研究柱塞泵相应动态特性的影响因素及其变化规律。基于虚拟样机技术的建模、仿真研究方法，能够全方位预测轴向柱塞泵的各项性能，正成为轴向柱塞泵性能研究的重要手段。

液压挖掘机臂杆结构承受复杂的冲击载荷,其疲劳寿命存在许多不确定性因素。首先采用Miner准则,依据实验载荷谱和有限元方法对液压挖掘机工作装置寿命进行了预测。其次研究了结构疲劳寿命变化过程和灰色理论预测模型内在规律的一致性,建立了液压挖掘机工作装置疲劳寿命的灰色预测GM模型,并分别运用GM模型的两种形式———GM（1,1）线性模型及GM（1,1）幂模型对液压挖掘机工作装置进行疲劳寿命预测。分析比较Miner准则、GM（1,1）线性模型及GM（1,1）幂模型三种预测方法。结果表明,三种预测方法结果基本一致,灰色系统模型同Miner准则模型相比误差明显减小且非线性幂模型具有更高的预测精度。基于灰色理论的GM（1,1）幂模型考虑了非线性因素,更适合于液压挖掘机工作装置结构疲劳寿命预测。