以浮动式球形转叶式舵机为研究对象,阐述了其工作原理,建立了浮动式球形转叶式舵机液压系统的数学模型,完成了液压系统的稳定性分析,并利用AMESim完成了液压系统响应特性分析。仿真结果表明,该舵机输出力矩可达到指标要求,操舵速度可满足SOLAS公约对船舶舵机操舵速度的要求,为最终完成该转叶式舵机的研制提供了必要的理论支撑。

该文针对高压大流量气动比例阀结构特点及阀芯动力学特性,建立阀芯所受稳态气动力数学模型。然而由于高压气体的可压缩性、阀口流量非线性等因素,难以采用传统气动力理论计算公式准确预测高压大流量气动力比例阀的稳态气动力,为此基于三维N-S方程,采用计算流体动力学(CFD)方法研究稳态气动力的变化特性。结果表明,该气动比例阀工作过程中最大稳态气动力达到气压驱动力的30%,成为影响阀芯响应速度与控制精度的主要因素,且稳态气动力与阀口开度呈强非线性关系。另外为减小稳态气动力的阻力作用以减小动力能源的消耗,应优化内流道结构,实现节能目的。

针对全回转舵桨液压系统出现的回转抖动现象,基于AMESim搭建了含平衡阀的回转液压系统仿真模型,详细分析了平衡阀的最大节流流量、阀芯行程-通流面积特性对其动态特性的影响。结果表明:平衡阀控制压力的周期性波动会导致阀芯位置、通流面积的波动,是含平衡阀系统发生回转抖动现象的根本原因;当CB系列平衡阀的最大节流流量略小于或者等于系统设计流量时,回转动作更容易获得较好的平稳性;当含平衡阀系统的设计流量小于平衡阀最大节流流量时,CB系列平衡阀的通流面积梯度越大则回转抖动越严重,反之回转动作越平稳,所以全节流型平衡阀更容易获得平稳性,但这是以损耗回转速度为代价的;MBE*改进型平衡阀阀芯的有效行程大,有效地降低了通流面积对阀芯行程的敏感度,不仅在系统流量较小时能够获得良好的稳定性,而且在设计流量较大时仍能保持...

截止阀的流动特性是反映其工作性能的重要指标,目前这方面的仿真研究多集中于三维稳态和二维瞬态分析。建立了截止阀阀芯启闭过程流道动网格模型,采用网格光顺及局部重构的方法对大通径气动截止阀的启闭过程进行三维瞬态数值仿真,分析速度、压力、湍流动能等流场参数的动态变化规律。同时,根据瞬态仿真结果,将阀口的锥面倒圆并设计了一种安装在出口处的导流挡板,仿真结果表明优化后的平均声功率级降低了10 dB左右,有效降低了截止阀内部气流噪声的声功率级。为改善大通径气动截止阀的流体噪声提供了参考。

以某柱形壳体的横摇装置为研究对象,在实验室条件下模拟高海情时,壳体以大角度横摇的试验要求,设计了多组并联液压系统驱动的横摇装置。为使系统易于实现,减小系统功率,提出了一种逐步加载的驱动方式;为了有效减小系统压力冲击,采用了位置和速度的双闭环控制策略。在AMESim中搭建液压系统模型并进行仿真分析。仿真结果显示,系统运行平稳,性能达到设计要求,为壳体大角度横摇台架的搭建提供了理论指导。

深度模拟装置是水下滑翔机半实物仿真的重要组成部分。针对水下滑翔机深度模拟的需求，设计了一种采用电液压力伺服控制系统的深度模拟装置，以此为研究对象，建立数学模型并基于PID控制策略完成仿真分析，仿真结果表明，设计的系统在理论上能够满足模拟装置的要求。以此为基础搭建试验平台，并进行实验研究，实验结果表明，深度模拟装置可以实现准确的压力控制，从而在实验室条件下为水下滑翔机提供精确的深度变化环境，同时也验证了所构建数学模型及控制器设计的正确性。

建立了流量限制装置在船用冲击指标下的振动冲击特性数学模型,并使用Simulink对其动态过程进行仿真,仿真结果表明流量限制装置抗冲击特性在船用指标下工作良好,仿真模型及结果为流量限制装置及同类阀件的抗冲击特性研究提供一定的参考。