利用一种伺服螺旋机构构成的二级气动数字伺服阀(简称'2D气动数字阀'),简化了传统二级气动伺服阀的结构而性能却有较大提高.这种2D气动数字阀是一种闭环机构的结构设计,所以其稳性、快速性及精度、刚度等性能指标是相互制约的,要使这些性能指标得到同时提高比较困难.改变2D气动数字阀结构参数对上述各性能指标的影响是非线性、非单调递增或递减的,所以单纯地改变该阀的某一结构参数对改善其动、静态特性也是难以奏效的.因此,为了提高2D气动数字阀的综合性能,必须对其特性作进一步的仿真研究.主要就2D气动数字阀的静态特性予以MATLAB仿真分析.

为了提高激振器的振动频率，提出了一种由2D阀控制差动式液压缸的新型电液激振器，该激振器通过控制无杆腔容腔的体积变化实现液压固有频率的改变。阐述了激振器的工作原理并建立其数学模型，利用Matlab中的Simulink构建了系统仿真模型，对系统在低、中和高频段工作时的振动波形进行了仿真研究。为了验证理论分析以及激振器在低频段、中频段和高频段工作时实际输出振动波形，设计了电液激振器并进行了实验研究。实验结果表明：激振器的负载以弹性力为主时，振动频率在5Hz以下，激振器输出的振动波形容易出现饱和现象，随着激振频率的提高，饱和现象消失，当振动频率与液压系统固有频率相等时会产生谐振现象（即振动幅值突然放大），过了谐振点后振动幅值会快速下降。

根据课程标准能力目标的要求,＂液压与气动＂课程的教学改革侧重于利用FLUIDSIM软件开发课程典型仿真控制回路,形成课堂虚拟实践教学模式。新的课程教学模式改变了传统课堂教学只注重液压或气动知识传授的现象,纠正了学生在课程实践教学过程中频繁出现搭建的液压或气动控制回路出错率高、电气回路与液压或气动回路不能协同工作等问题,加深了学生对课堂教学内容的理解,提升了学生专业知识的综合应用能力和工程实践动手能力。

简化双自由度高频转阀结构设计了3组沟槽数阀芯单元当阀芯转速一定时对阀腔流场进行数值计算研究阀芯台肩沟槽数变化对阀芯轴向受力壁面近壁平均压力和阀芯轴向液动力的影响.研究表明在阀口即将关闭时阀芯台肩沟槽数越多阀芯受到轴向液动力越大且阀口流量波形也出现相位偏移.研究结论在对转阀阀芯结构优化、减小轴向液动力作用和提高转阀可靠性方面有参考意义.

电液疲劳试验机以其输出载荷大，在工程疲劳低频试验中广泛应用，但受到传统电液伺服阀频宽的限制，电液疲劳试验机的试验频率一直无法有效提高。2D高频转阀是一种阀芯可以轴向滑动和周向转动的双自由度转阀，具有高频响、大流量等特点。采用2D高频转阀控制单出杆液压缸疲劳试验方案，可以有效提高电液疲劳试验机试验频率；为了解决高频载荷幅值衰减问题，提出谐振疲劳试验的解决方案。基于模态理论对谐振工况时电液疲劳试验机上下夹头的位移方程进行解析求解，并建立仿真模型，用该模型对数学型模进行验证。研究表明：采用2D高频转阀控制单出杆液压缸解决方案实现谐振式电液疲劳试验是可行的，研究结果对后期实验研究具有指导意义。

针对当前车载道路护栏清洗机滚刷单自由度清洗护栏清洁效果不佳的现状提出新型双自由度液压缸驱动滚刷对道路护栏实施双自由度清洗的解决方案。新型双自由度液压缸的活塞端面反向均匀布置两组沟槽且与缸体油孔相对应活塞杆输入旋转运动时活塞沟槽与缸体油孔周期性沟通实现液压缸两腔液压油压力交替变化活塞杆在压力差作用下输出轴向滑动。利用新型双自由度液压缸对传统车载道路护栏清洗机进行改造可以实现滚刷双自由度清洗护栏有效提高道路护栏清洗机的工作效率利于道路护栏清洗行业节能减排。此解决方案成本低廉改造技术难度小具有广泛的工程应用价值。

采用液压马达驱动一种高频激振阀控制液压缸实现了1000Hz的高频疲劳振动。该文介绍了这种高频疲劳实验系统及其关键控制元件——高频激振阀，计算了在高速转动时阀芯的阻力扭矩，通过CFD软件对这种高速转阀的阀口流场进行了仿真分析，实验研究了系统在800～1200Hz的振动特性。