溢流阀的静态特性对阀件性能优化及整个液压系统可靠性的提高均有重要意义,拟从阀件结构参数方面研究静态特性的影响因素。利用AMESim根据溢流阀原理建立其静态特性仿真模型,并通过性能指标试验验证其准确性,仿真分析各结构参数对阀件静态特性的影响规律。结果表明主阀节流孔直径及阀芯锥半角对溢流阀静态特性影响较大,主阀节流孔直径越大或阀芯锥半角越小,调压偏差及启闭特性越差;弹簧刚度及预紧力对静态特性无明显影响。

针对典型输电线路在风场作用下的舞动问题,提出了考虑气动阻尼效应的覆冰输电线路舞动动态分析方法。在ABAQUS有限元软件中建立了覆冰四分裂导线的有限元模型。进而利用用户定义的索单元,通过有限元方法施加了气动载荷,将空气动力施加到各子导线的索单元上。根据美国输电线路设计规范提出的ASCE No.74气动阻尼计算方法,进行了输电线路的舞动计算。根据数值模拟结果探讨了风速和线路档距对四分裂导线舞动幅值、轨迹的影响,并与不考虑气动阻尼效应的计算结果进行了比较。结果表明,气动阻尼对覆冰四分裂导线舞动有影响,且在大风速工况下对大档距线路舞动特性显著。本文认为在计算舞动时,气动阻尼的影响不可忽略。

针对1种1.5 MW H型对称翼垂直轴风力机(VAWT),采用双致动盘多流管理论,分析主轴偏振效应的产生机理,提出采用变差系数来衡量主轴合成力的振荡程度,并对不同风力机参数对偏振效应的影响进行分析。研究结果表明:风力机叶片在旋转1周范围内产生的气动力合成到主轴位置上后不能互相抵消,发生振荡且作用方向不定;对于大型垂直轴风力机,风剪效应的存在有利于降低主轴偏振效应;在H型垂直轴风力机气动设计中,当叶片数为3片时,主轴振动幅度最小;当高径比为0.5088时,主轴振动幅度最小;当展弦比为14.2015时,主轴振动幅度最小。

为延迟翼型附面层分离,提高翼型的气动性能,针对一种垂直轴风力机对称翼型NACA0012,提出3种弧形开缝方案和3种弧形与直线形相组合的开缝方案。针对常规翼型建立仿真模型并验证网格无关性,得到最佳网格数目为4.6×10^4个。利用ANYSYFLUENT软件对翼型进行二维流体力学仿真,求得其临界攻角下翼型的压力系数分布,得出最佳的开缝位置为1/8c;以获得最大升阻比为目标函数,得到最佳的弧形半径为8%c;提出采用直线与弧形相组合的开缝方案,解决弧形翼缝迎风端与来流风速方向之间不匹配问题。研究结果表明:当叶尖速比λ超过3.5时,T-line-arc为最佳开缝方案;当叶尖速比λ小于3.5时,T-line为最佳开缝方案;当λ为2.0时,采用对称开缝翼型,叶片失速区范围下降61.5%。

研究了横截面为Ω型、外形为带圆角矩形的中空闭环结构产品的成型工艺。针对产品生产过程中出现的接头部位表面不平整、尺寸稳定性差、工艺操作复杂等问题,对其成型工艺进行了优化设计。优化后的成型工艺方案合理可靠,产品质量和生产效率得到提高,所研制的产品符合设计要求。

针对波纹管液压成形后回弹易导致波高偏离设计尺寸的问题,运用ABAQUS有限元软件对波纹管液压成形及回弹过程进行了数值模拟,基于Box-Behnken试验设计,建立了成形参数与波高之间的二次多项式预测方程。建立了波高控制模型,在成形参数可控性分析的基础上,给出了改变模片厚度和内压力的波高控制方法。在以上分析的基础上,通过数值迭代求解得到了控制波高的参数组合并进行了试验验证。结果表明,试验样件的波高与设计值的误差为0.31%,由此验证了控制方案的可行性,成功实现了对波纹管波高的精确控制,为此类零件的精确液压成形提供了参考。

为探究矩形波纹管液压胀形的变形特征,基于ABAQUS/Explicit有限元平台建立了矩形波纹管液压胀形过程的三维有限元模型,通过有限元仿真揭示了矩形波纹管液压胀形过程中直线段、过渡圆角段的变形特征,获得了主要工艺参数对成形质量的影响。结果表明,从矩形波纹管直线段向过渡圆角段方向路径上看,波高呈连续递减趋势,且在过渡圆角段最小;最大壁厚减薄率和等效塑性应变均出现在过渡圆角段中间位置波峰处。过渡圆角半径、成形内压力、模片间距对波高和周向壁厚减薄率影响较大,且呈正比关系。在相同壁厚减薄率下,模片间距对波高的影响大于成形内压力。

主要叙述了L30滚轮灌耳的设计,并对滚轮及缓冲装置进行了强度和寿命的校核。经过实际生产加工后,设计了专用试验装置对L30滚轮灌耳进行了水平力试验。经验证,允许水平力满足M T236-2011标准的要求。

基于其一动叶可调的低压轴流风机叶轮,通过对其在不同叶顶间隙下的叶顶区域进行数值模拟分析。计算结果分析表明：该轴流风机在叶顶间隙较小时虽然会出现泄漏流动,但不一定会出现泄漏涡,随着叶顶间隙的增大,泄漏流动将变得不明显,取而代之的是泄漏涡,并且泄漏涡的强度和影响区域随着间隙的增大而增大;在相同流量下,通风机的全压随着叶顶间隙的增大而减小;随着流量的降低,叶顶间隙越大,越早进入非稳定状态。

在分析挖掘机器人液压控制系统的基础上，提出了基于模块化建模方法，利用MATLAB软件的动态系统分析软件包SIMULINK，建立挖掘机器人各个液压元件的动态数学模型，以及各种动力系统节能控制模型，实现了图形用户界面下易于参数修改的元件及子系统模块化模型，并对该液压控制系统模型进行了仿真研究。