建立了电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵的控制模型,以MATLAB/Simulink为工具,对变量柱塞泵的压力控制特性进行了仿真研究,分析了泵的关键参数对其工作特性的影响,为电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵的设计、优化提供了简便、实用的计算机辅助设计方法。

在考虑油液可压缩性的基础上,利用流体分析软件、采用动网格技术和空化模型,通过CFD仿真分析,改变油液的弹性模量、含气量和油液的黏度,根据配流过程中柱塞腔的压力响应特性、斜盘液压力矩、压力和流量脉动,对影响柱塞泵流量特性的油液物性参数进行详细的分析研究。

针对液压泵在吸油过程中容易出现吸油不足的问题，设计了一种环形多喷嘴射流辅助吸油装置。在考虑装置尺寸要求和工况条件下，吸油装置的面积比应适当取大。建立辅助吸油装置的计算流体动力学三维模型，利用Fluent软件研究了喷嘴个数、喷嘴入射角、喉嘴距、吸入室角度、喉管长度等参数对环形多喷嘴辅助吸油装置性能的影响。结果表明：在保证喷嘴出口总截面积相同的条件下，喷嘴个数砚越少越好，即n=2时效率最高；在一定范围内，喉嘴距和喷嘴入射角对效率的影响不大，入射角一般取值在20°～35°之间，喉嘴距取值接近喉管入口直径较好；吸入室角度对装置的影响很小，在计算的14°～52°时效率变化不大；环形射流装置的最优喉管长径比为2～2．5。

气动喷丸作为构件表面处理的重要方式被应用广泛。为了研究喷丸过程中颗粒在靶材上的分布情况,通过数值计算的方法模拟喷丸过程,采用Fluent软件进行气固耦合仿真计算;获得颗粒流在靶材上任意时刻定点喷打的分布特性,并分析了喷嘴类型、入口压力、靶材距离等关键参数的影响;得到不同喷嘴对靶材上颗粒的分布情况,文丘里型喷嘴的分布特性明显优于收缩型及流线型喷嘴;入口压力大于某一压力值时压力对颗粒分布特性的影响较小,而靶材距离存在一个最优值使得颗粒分布特性最优。

为了提升绝缘子水冲洗的准确率和作业效率、降低操作人员的劳动强度,根据冲洗系统组成原理,设计一套智能水冲洗装置。建立传动系统动力学模型以及伺服控制系统模型,对系统动态响应进行分析,找出影响其动态特性的主要因素。根据时变速度环增益的方法,优化伺服系统的比例积分微分(PID)控制方案。通过仿真得到系统优化后的振动特性曲线,对比发现,系统初始响应时间缩短了19.76%。最后通过搭建现场实验装置进行验证,系统初始响应速度提高了16.1%,最

提出减压式先导阀手柄操纵角与触头位移关系的精确算法，与目前用线性计算公式近似计算触头下降位移的方法进行比较，发现在小角度范围内，触头实际位移与线性计算结果基本相等，但角度变大后，两者误差越来越大。利用SolidWorks建立先导阀三维模型，模拟验证了精确算法的正确性。以提高减压式先导阀微调操控性能为目标，对先导阀压盘进行结构优化，从而补偿了手柄操纵角变大带来的误差，增大了手柄操纵角的线性使用范围。

利用AMESim平台搭建多路阀铲斗联负流量控制系统,在不同负载条件下仿真得到输出流量与阀芯行程之间的关系,并以此确定FLUENT仿真模型在不同阀芯行程下的进口油液速度。基于FLUENT仿真,发现随着阀芯行程的增大,阀芯上的稳态液动力先增大后减小,方向与阀芯运动方向相反,使阀口趋于关闭,且负载越大,稳态液动力越小。通过误差分析发现,在计算阀芯操纵力时,忽略稳态液动力,会导致较大的计算误差。所以在建立阀芯的静态力平衡方程时,有必要将稳态液动力考虑在内。

通过对电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵闭环系统压力控制的数学建模，利用MATLAB／Simulink进行动态仿真，直观的分析了系统的静态特性、动态特性，为电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵结构的设计、参数的优化提供了一些可靠的理论依据。

针对常规比例阀建模的局限性,为比例阀模型建立非线性等式,获得关于阀芯几何属性和物理模型参数的统一流量-阀口关系式,得到了能用于分析正中、正遮盖和负遮盖比例阀的流量方程。采用非量纲分析法,验证了统一模型的误差仅依赖于阻尼系数。通过对比例阀的控制分析可知,其仿真频宽为360Hz/-3dB,300Hz/-90o,响应时间为0.025s,而实验频宽达到300Hz/-3dB,与仿真结果基本吻合,具有高频和快速响应特性,能很好地满足高速比例阀系统的要求。

在考虑油液可压缩性的基础上,利用流体分析软件、采用动网格技术和空化模型,通过CFD仿真分析,改变油液的弹性模量、含气量和油液的黏度,根据配流过程中柱塞腔的压力响应特性、斜盘液压力矩、压力和流量脉动,对影响柱塞泵流量特性的油液物性参数进行详细的分析研究。