铰接车辆通过前后车体间的相对转动实现转向行驶,这种特殊的转向形式导致其转向稳定性差,转向运动控制精度要求高。针对此问题,以某四轮分布式驱动井下支架搬运铰接车为原型,构建包括车身模型、轮胎模型和单阀控双非对称缸液压转向系统在内的分布式铰接车辆11自由度非线性动力学模型,并设计基于自抗扰控制器的液压转向控制系统,用以提升铰接车辆的转向稳定性。为验证此方法的有效性,建立MATLAB/Simulink仿真模型,进行初始车速为2.5 m/s的转向分析,并在同种工况下,加入外界干扰力矩,以PID控制器为对照组,对比分析两种液压转向系统控制器的抗扰动性能。仿真结果表明:基于ADRC控制的液压转向系统的转向角度误差在0.017 rad以内,且转向角度跟踪速度快,相对于PID控制器具有更好的抗扰动性能,有效提高了铰接车辆的转向稳定性。

为了准确地计算矿用液压安全联轴器的接触和转矩特性,将空心缸套的内壁简化为弹性地基梁,应用克雷洛夫函数法,计算了内腔压力单独作用时弹性内壁的挠度,分析了接触压力单独作用时的非完全接触长度以及接触压力大小,分别得到了接触特性、打滑转矩与控制油压的关系。结果表明:内腔压力越大,空心缸套非完全接触长度越小,摩擦面接触压力越大,打滑转矩与内腔压力为线性关系,为液压安全联轴器的结构设计及控制系统设计提供理论依据。

为研究活塞侧击引起的缸套振动响应对柴油机缸套水侧空化状况的影响,以某国Ⅵ水冷柴油机为研究对象,结合结构动力学与计算流体力学,对缸套表面振动与其水侧流体动力学行为进行耦合分析。基于柴油机试验台架实测了缸套壁面振动,对应建立了柴油机气缸总成瞬态动力学模型,结合仿真与实测振动响应研究了活塞侧击作用下的缸套振动特性。然后,将瞬态动力学计算结果以动网格的形式输入二维冷却水套模型中进行数值模拟,研究了缸套振动形式、水套厚度和出口压力等因素对空化的影响。结果表明,缸套在活塞侧向力作用下的高频振动与其结构固有模态有关,缸套的高频模态振动和冷却水套厚度对缸套水侧的空化现象影响显著。提高冷却水套出口压力可小幅削减空化强度,而增加水套厚度对缸套水侧空化的抑制作用更为明显。

对轻量化、低重心的主副梁一体式自卸车车架结构进行了动态分析。利用Hyperworks软件建立了新型车架的有限元模型,提取前4阶固有频率及其对应模态振型,把有限元模态分析结果与试验模态结果进行了对比,误差较小且模态的振型也基本一致,验证了车架有限元建模的有效性。并且结合路面激励对新型车架动态特性的影响,做了实车道路试验,依据试验结果对新型车架的动态性能进行了评价。分析表明该车架的动态特性表现良好,为后续新型车架的试制与量产提供了参考和依据。

为研究风扇结构对冷却系统进风效率的影响,运用多参考坐标系法,建立了两种不同结构风扇模型以及某重型载货汽车发动机舱模型,对其三维流场进行数值模拟。在对风扇流场及发动机舱内流场进行分析的基础上,研究了冷却系统风扇结构对进风效率的影响。分析表明：相对于无扇框风扇,扇叶扇框一体式风扇有效地减少了叶片端的回流,增加了散热器的进气量,冷却系统进风量平均提高了3.47%,减小了冷却常数,增强了冷却系统的冷却能力,达到了节能的目的。

为了准确预测TY-2工程专用自卸车车架的疲劳寿命，提出了一种基于整车道路试验结合模态应力恢复的车架疲劳预测方法。基于有限元和试验模态分析，建立整车刚柔耦合动力学模型，并通过模型驾驶室地板加速度曲线与实车路试时采集的驾驶室地板振动加速度曲线进行对比验证了动力学模型的准确性。根据实际道路试验获得真实的激励输入，通过多体动力学仿真结合模态应力恢复理论，复现了柔性体车架所受的载荷信息。运用疲劳寿命分析方法预测了车架的疲劳寿命。结果表明该分析方法预测的疲劳寿命与工程自卸车实际情况吻合，对于车架结构的优化改进具有一定的参考价值。

三参数威布尔分布在齿轮设计初期对于齿轮接触疲劳寿命和可靠性分析有重要应用。基于Locati法与常规成组法对18CrNiMo合金材料的齿轮在机械封闭流齿轮试验台架上进行了接触疲劳试验。利用三参数威布尔分布对试验所得数据进行拟合处理,获得该种材料齿轮的R-S-N曲线,为该材料齿轮的寿命设计和可靠性设计提供了参考。结果表明：三参数威布尔分布对数据拟合效果较好,利用三组试验数据即可获得材料的R-S-N曲线,大幅节省试验时间,为类似工程问题提供参考。

针对一跨音速压气机转子，分别在动叶顶部相对间隙为0%，0.1%，0.5%，1%，1.5%，2%的六种情况进行了数值模拟。计算结果表明，间隙的存在使得转子性能如压比、效率有所下降，但适当间隙的存在使得转子喘振点往小流量点大幅迁移，又有效提升了转子的工作范围。此外，分析了由于叶顶间隙的存在使得转子工作范围增加的原因，并指出无论是否存在间隙，针对跨音速压气机转子，其进入喘振的根本原因都是由于堵塞作用使得弓形激波连同流道激波一起被推向流道上游造成的，而其中堵塞作用却是由端壁附面层发展与迁徙、叶顶泄漏流动、激波与附面层之间相互作用的共同结果。

内藏式冷柜制冷剂容量较小,系统中制冷剂充注量的变化会对制冷性能产生较大影响。对某型号的内藏柜进行了充注量的试验研究,综合多种因素给出了制冷剂R134A的最佳充注量。通过改变系统中制冷剂充注量,研究了制冷性能参数随制冷剂充注量的变化趋势,为合理确定制冷剂充注量提供了一定的依据。

活塞并联式压缩机组在在商用制冷领域应用广泛，多机并联可实现制冷系统负荷的良好匹配。由于前期缺乏对产品结构的动力学响应定性判断，并联机组在实际使用中会出现铜管断裂等问题，该问题将导致大量制冷剂气体泄漏，从而导致环境污染，经济损失等情况。针对该问题，希望可以通过有限元理论分析在产品设计阶段将问题解决。有限元数值模拟可实现对并联机组的振动情况定性分析，有限元数值模拟分析法是分析解决工程问题快速、行之有效的方法。