兖州污水处理厂的粗格栅——回转式运动耙齿格栅已运行20年,因水质腐蚀和设备自身原因,存在密封性差、自动化程度低等问题。为此,对粗格栅的密封方式、控制系统及动力系统进行了升级改造。改造后运行结果表明,设备使用寿命得到了有效的延长,提高了设备使用的可靠性,节约设备投资约40万元,大幅度减少了闸门的开关频次,实现了全自动运行。

为了分析超静定液压支架的承载能力,通过机械结构和液压系统两个方面进行研究,运用AMESim和ADAMS机液联合仿真的方法。在ADAMS中对液压支架进行动力学建模,并导出模块接口,然后在AMESim中建立液压支架的联合仿真模型。对液压支架进行了多种工况的仿真分析。分析结果表明:超静定液压支架不论从机械结构和液压系统方面都能抵抗不同条件下的工作载荷,满足煤矿下的使用要求。

为实现异种铝合金环形构件的高精度装配与连接,文中设计一种卧式串联型轴向移动转径向伸缩的搅拌摩擦焊接工装。结果表明,采用此工装成功实现铝铜系/铝镁系异种铝合金环形构件的高精度装配与高质量焊接,接头内部质量达到了I级接头要求,接头的抗拉强度高于245 MPa,延伸率高于16%,且所有接头均断裂在铝镁系铝合金母材一侧,说明该接头的整体性能要优于铝镁系铝合金母材性能,解决了铝铜系/铝镁系异种铝合金熔焊易出现焊接裂纹的工程难题。

基于滚子包络端面啮合蜗杆传动啮合理论和接触有限元分析法，应用ANSYS有限元软件，建立滚子包络端面啮合蜗杆传动有限元分析模型，进行接触有限元分析。分析结果表明，滚子包络端面啮合蜗杆传动副属于线接触，单段蜗杆同时啮合齿对数达5对。为研制承载能力高的新型蜗杆传动的研究奠定基础。

利用海流发电装置原位地捕获能量将成为实现海底观测仪器长期供电的一种新方式。对海流发电装置翼型前缘及后缘进行结构改进并利用FLUENT软件和k-ω SST两方程湍流模型对翼型绕流问题进行求解结果表明前缘半径适当增大最大升阻比增大失速攻角将变大;而采用对称增加后缘厚度的方法升力系数随厚度增大略有提升但阻力系数亦同时增大。

对沉积物间隙水在充满超纯水的采样管内的流动和扩散规律的研究是之后对样品进行分析研究的基础。建立了流体运动的数学模型，利用FLUENT软件中的组分输运模型对质量分数为1%的nacl溶液在水中的扩散进行了仿真。模拟了在一定入口流速下从采样管和间隙水交界处开始的溶液浓度分布规律，分别讨论了流速梯度及分子扩散对溶液浓度分布的影响，通过仿真分析验证了理论公式的正确性。

海水中的标志性气体是追索海洋物理、化学和生物过程变化的有效示踪剂。水下气相色谱原位气体测试系统有望成为一种有效的深海气体原位检测技术能在水下对深海中的多种溶解性气体进行准确的原位检测。进样泵是水下气相色谱原位气体测试系统的一个重要部件阐述了进样泵耐压壳体的计算模型仿真分析了压力储备对不同布放深度下壁厚的影响。

由于导弹电液伺服机构具有小阻尼、时变性等特点而且具有不确定性致使无法得到精确的数学模型。为了保证实际设计过程中控制算法的有效性采用模糊滑模控制算法。利用Simulink和RTW工具箱直接在物理硬件上建立实时数字仿真模型方便快速得到试验结果。实现了对伺服机构的快速半实物仿真并快速验证了算法的有效性提高了控制系统的设计效率。

为了研究摩擦副间油膜温度的分布情况，利用Fluent流体仿真软件分别对径向槽和方格槽油膜进行数值模拟仿真，得到了油膜温度云图。通过搭建液粘传动装置实验台，测得径向槽和方格槽摩擦副间油膜的温度分布数据。得出如下结论：随着摩擦片半径的增大，油膜温度也会不断增高；有沟槽区比无沟槽区油膜温度低，说明沟槽可以降低油膜温度。仿真结果与实验结果基本一致，验证了理论分析的可靠性。

在强度试验领域，疲劳试验的需求越来越多，由于高频正弦运动所需流量不只是维持正弦运动的普通流量，还有压力变化造成液体压缩而需要的压缩流量。故运用液体可压缩性理论推导出正弦运动作动筒所需要总流量的计算公式。并通过在AMESim中建立相应仿真模型，通过对比理论计算和仿真结果，说明该理论计算公式具有工程应用性。并且得到影响压缩流量占总流量比例的因素以及最大流量的简化计算公式，对液压系统设计提供了有效的理论依据。