柱塞气举是实现低产气井排水采气的有效措施。目前柱塞的排液机理仍不明确,极大限制了柱塞结构与工艺参数的优化。采用VOF模型结合动网格方法,对柱塞运动流场进行CFD数值模拟,分析柱塞气举过程中气液流动规律、密封机理与柱塞运行规律。结果表明,上行过程中,气体在柱塞与井筒的环隙之间,气体上窜时产生的绕流阻力是柱塞上行的主要动力,窜气必然存在,液体泄漏较少,密封环槽内涡流不明显;下行过程中,槽内形成较强涡流。无论上行还是下行,柱塞均会快速达到受力平衡。在井况相近情况下柱塞的绕流阻力系数基本不变,可根据井况采用平衡速度估算柱塞的总体运行时间。

针对移动机器人室内定位过程中,单目视觉难适应光照变化、里程计累计误差导致定位误差较大问题,提出边缘侧多传感器融合的定位方法。以稀疏直接法(半直接法)作为单目视觉的前端,实时单目相机估计位姿,通过惯性传感器恢复尺度输出位置信息,并且获取IMU的加速度以及偏航角、里程计当前速度,通过扩展卡尔曼滤波算法融合3种传感器信息,实现更加精确的定位。在移动机器人侧处理传感器读取的信息,从而减小机器人体积。边缘侧混合式多传感器信息融合使移动机器人在单个传感器失效以及无法人为干预时,也能够精确实时地在多种复杂环境中完成自主定位。

运用均匀设计方法研究了原油含水浓度、入口流量、转筒转速、分流比等参数对动态水力旋流器脱水性能的影响,借助均匀设计软件采用回归分析法拟合试验数据,使用优选的回归方程定量描述性能与各参数间的关系,在试验范围内预测了动态水力旋流器性能并作了验证,模型计算值与试验值吻合良好。

提高刚度和轻量化是液压机设计中重点研究的内容。针对传统设计方法难以解决上梁刚度和轻量化之间的矛盾问题,提出了基于神经网络和遗传算法的液压机上梁轻量化和刚度优化设计方法。在液压机设计过程中,建立了上梁有限元分析的参数化模型。采用正交试验设计安排试验方案,获取试验数据。以试验数据为训练和检测样本,建立了设计参数与刚度和质量目标之间的非线性映射关系的神经网络模型。运用NSGA-Ⅱ遗传进化算法对神经网络模型进行优化,在指定参数区域内找出设计参数的Pareto最优解集。结果表明：该方法对于液压机上梁的多目标优化具有明显的效果。

为实现四足机器人不同路况下的正常工作,设计了液压驱动的单腿结构。首先,提出了四自由度单腿机构设计方案,建立了单腿简化结构的运动学模型,并利用SimMechanis进行了仿真,通过优化结构参数,获得了最佳的足部运动空间。然后,以上述结构参数为设计条件,进行了单腿的结构设计和运动学仿真。仿真结果验证了腿部结构可以达到理想的运动空间,最后,对受力分析结果进行了研究,以减小液压缸的受力为目标,为机器人在不同的路况下选择不同的步态提供了依据,可以提高机器人的适应性。

针对液压机的设计特点分析了传统模块化设计的不足之处提出了模块化、参数化和变量化集成设计的广义模块化设计方法.给出了液压机广义模块化设计的基本原理并对广义模块划分、模块结构参数化和变量化分析等关键技术进行了论述.最后通过一个液压机模块的设计实例进一步说明了广义模块化设计的特点.

提出柔性元结构和虚拟柔性模块的概念.通过对液压机产品进行模块的划分与规划,得到以柔性元结构为单位的结构单元.并给出了液压机产品模块划分和规划的过程模型,为实现液压机产品的快速设计提供支持.

提出了面向FMS的全自动高速液压机产品技术平台规划方法。分析了产品技术平台的思想内涵、核心要素和液压机产品技术平台的规划过程。以面向车身覆盖件包边成形FMS的数控包边液压机设计与制造为例，表明了上述方法的有效性，并取得了显著效益，增强了企业的核心竞争力。

MT电动轮自卸卡车是国家能源集团准能公司哈尔乌素露天煤矿重要的设备之一,主要负责矿内运输岩石和上煤任务。在2008年共有55台卡车相继在我矿进行组装并投入生产,随着卡车生产任务的紧迫和运行时间的不断增加,卡车液压系统部件渗漏故障频繁出现,通过对卡车液压系统油路走向以及工作原理的分析制定了合理的渗漏防控方案,降低了卡车故障率,为卡车的出动率奠定了坚实的基础。

研究了综合利用有限元法和多学科优化方法等数字化设计新技术实现液压缸优化设计。基于ANSYS APDL建立了公称压力20000KN的液压缸有限元分析模型，在此基础上以重量最轻为优化目标，建立了优化模型，采用iSIGHT中的序列二次规划法算法进行优化求解。