本文中引入离散伴随法与代理模型,提出一种快速有效的汽车气动减阻优化策略。首先,通过对整车进行气动建模和仿真分析,得到风阻系数与测点压力的变化趋势,与风洞试验结果对比,二者吻合良好,表明模型精度满足要求;然后,以风阻系数为目标,采用离散伴随法对汽车表面进行灵敏度分析,进而确定前保险杠、后视镜、尾翼和后保险杠等灵敏度较高的部件作为优化对象;接着,以哈默斯雷试验设计法构建样本空间,利用网格自由变形技术参数化样本点模型并计算出与之对应的风阻系数;最后,采用Kriging插值法建立代理模型,选择多岛遗传算法对代理模型进行全局寻优。优化结果显示,整车风阻系数下降3.29%。

基于针孔相机成像模型，利用共线方程建立了像平面坐标与粒子三维空间坐标之间的映射关系，在此基础上采用Tsai’s算法开展了相机内外参数标定方法的研究。使用微位移机构负载二维平面标定板完成了片光厚度内多个位置的单视场非共面标定。改进后的Wong-Trinder算子提高了标定板上目标像中心的定位精度。利用标准图像对其进行了仿真实验。结果表明，该标定方法具有标定速度快、精度高的特点，适合于多种流场的2D-3cPIV测量。

粒子图像测量技术（PIV）在现代流场测量中发挥了重要作用，是流场测速研究的发展方向之一。随着二维PIV日益完善，新课题对流场测速技术提出更高的要求，推动了三维PIV的深入研究，但该技术的复杂性使得流场的三维速度测量更为困难。笔者以PIV技术为对象，重点阐述基于针孔相机模型的三维PIV原理和实现方法，并探讨了三维PIV研究工作的若干进展。

针对传统测湿方法的测量时间长等弱点，应用近红外分析（NIRA）技术开展对环境大气湿度测量技术的研究。红外湿度测量仪基于Lambert—Beer定律，在功能上被设计为测量头和二次仪表两个模块。测量头选用新型的集成红外光源和与之匹配的集成探测器，设计简单、稳定可靠的光学结构，优化了电路设计和标定方法。二次仪表采用嵌入系统设计。整机具有高度智能化，能实现对大气环境湿度的高精度、动态、分布式、无接触测量。

液体火箭发动机涡轮泵在现代航天技术中扮演着极其重要的角色,它的密封组件更是发挥了极大的功效,确保了发动机的高效运行,从而提高了整体的可靠性。然而,随着液压系统和涡轮泵的发展以及对密封性能的要求不断提高,其密封组件的设计也变得愈发复杂。因此,研究液体火箭发动机涡轮泵密封组件的静态力学特性具有重要意义。本文旨在深入探讨液体火箭发动机涡轮泵密封部件的静力学行为及其影响因素。

液压作为一种传动技术,在国民经济和军事工业等领域中发挥着重大的作用,同时也是国内外相关学者重点关注的技术。液压设计的优劣对工艺传动的安全性和可靠性有着重大的影响。随着液压技术的不断发展,性能佳、可用性强、维护便捷的新型液压更能满足传动技术的需求,因此设计出更加优良的液压系统便成了关键。本文主要通过介绍数字孪生、液压的发展历程以及国内外现状,结合液压设计的特点,探讨数字孪生技术在液压设计中的应用,提出了该技术在液压集成块的设计理念。

锥形消声管的出现提高了扩张室式消声器的空气动力学性能以及声学性能,该类管件的内曲面具有变截面和连续光滑的特点,为提高锥形消声管的制造效率,提出了使用液压胀形工艺生产锥形消声管的方法,使用该技术可以减小锥形消声管壁厚、降低管件重量,从而提高车辆的燃油经济性。针对液压胀形工艺,采用有限元仿真结合响应面优化的方法,研究了胀形内压力、锥形管锥度与摩擦因数对成形结果的影响。得到最优参数为:胀形内压力为42.573 MPa、锥度为16.89%、摩擦因数为0.076。采用最优参数进行实验得到了合格的锥形管产品,验证了液压胀形锥形管的可行性,证明了运用有限元仿真结合响应面优化方法可对锥形消声管的液压胀形过程进行优化。

针对旋转机械常见的转子不对中故障,设计了一种弹性阻尼支承—整体式挤压油膜阻尼器（ISFD）,研究ISFD弹性阻尼支承对转子不对中故障的振动抑制效果。运用有限元方法分析转子不对中力学模型,搭建单跨双支承转子实验台,模拟转子不对中故障,并对ISFD弹性阻尼支承的减振特性进行实验研究。实验结果表明：不对中故障导致转子振动增大,ISFD弹性阻尼支承可以有效减小振动,转子一倍频的降幅达到90.0%,二倍频的降幅达到97.5%。

环境保护升级和汽车工业技术的发展要求提高整车能量利用率,变速器作为传动系统关键的零部件之一,直接影响整车的NEDC循环燃油消耗量。基于NEDC工况,开展了基于不同优选油品的变速器传递效率的优化提升试验研究,并对比了不同挡位、不同输入转矩、不同输入转速等因素对油品的传递效率改善效果的影响。试验研究表明,优选油品2尽管黏度相比基础油变化不大,但其对传递效率的改善仍然明显;不同输入转速与不同挡位下的传递效率存在差异,但基本不影响油品对传递效率的改善效果;变速器输入转矩越大,传递效率越高,但油品对传递效率的改善效果下降;优选油品2对传递效率的优化提升达到2个百分点左右,整车NEDC循环市区燃油消耗量降低3%。

针对锥齿轮传动系统的减振降噪问题,提出了一种运用整体式挤压油膜阻尼器(IntegralSqueeze Film Damper, ISFD)解决锥齿轮振动的方法。搭建了锥齿轮传动系统实验台,对锥齿轮传动系统分别安装刚性支承和ISFD弹性阻尼支承后的振动特性做了对比研究。实验结果表明,ISFD弹性阻尼支承具有良好的阻尼减振性能,对宽频振动有明显的抑制效果,轴承座振动的加速度降幅在40%以上;对比不同转速下的锥齿轮传动系统振动情况,验证了ISFD弹性阻尼支承在较宽的变速范围内均有良好减振效果。