船舶主机运行阶段通过气动操纵系统可以在自动控制体系、人力控制过程发挥重要作用,由于该系统的复杂程度较高所以容易出现故障。基于对船舶主机气动操纵系统运行原理的研究,本来指出了其在运行过程中常见的故障类型,并在此基础上提出针对常见故障的解决措施,以提高其运行稳定度。

为解决现有的超声波液位计测量量程小,在远距离测量时误差较大的问题,提出一种大量程超声波液位计的实现方法。在不改变超声波发射功率和接收增益的基础上,通过声阻抗变换的方法提高超声波在空气介质中的传播效率,以及利用匹配滤波提高远距离液面反射回波的信噪比。经过仿真及实际测试,此种方法效果显著,能将一种频率为40 kHz超声传感器的最大量程从5 m的提高至15 m,并仍可以较好的识别出液面反射回波信号。为远距离超声波液位测量提供了一种新方法。

结合高温高压工况和齿形滑环组合密封的特点,基于热弹性流体动压润滑理论,建立了滑环组合密封在高压旋转时的数学模型。基于小变形理论,通过变形影响系数矩阵法得到齿形滑环组合密封在油膜压力作用下的弹性变形;结合流体动压润滑方程、温度场能量方程和粘温方程,使用有限差分法对热弹性流动压润滑模型进行求解,采用Matlab计算了齿形滑环组合密封圈在工作过程中的油膜厚度分布和油膜压力分布。分析结果表明:齿形滑环的粗糙度对密封性能有显著的影响,润滑油膜压力沿着轴向先增大后减小,周向油膜压力则在稳定范围内波动;同时,密封圈的油膜厚度和油膜压力随着环境温度的上升而减小。

密封面磨损对V形组合密封圈的密封性能有显著影响。建立了V形组合密封圈的有限元模型,基于V形圈接触压力大的地方磨损较快且磨损较大的区域向空气侧移动的特点,在有限元仿真计算中通过修改V形圈的轮廓来表示V形组合密封圈不同的磨损状态,进而研究密封圈在不同磨损状态下的接触压力分布情况。考虑到V形组合密封圈变形与润滑油膜之间的耦合作用,基于弹性流体动压润滑理论,建立了V形组合密封圈弹流润滑数学模型。基于小变形理论,通过变形影响系数矩阵法得到V形组合密封圈在高压作用下的弹性变形,通过有限差分法求解了密封圈在工作过程中的油膜压力分布和厚度分布,分析了密封面磨损和粗糙度对组合密封圈润滑性能的影响。搭建了V形组合密封圈性能实验台,得到了在轻度和中度磨损状态下密封圈在不同电机转速下的摩擦扭矩和泄漏率,并将...

针对航空航天设备中的重要零件-圆柱式开双槽电连接器建立了接触计算模型,推导了接触件间的摩擦力与插针插入量之间的数学关系.运用SOLIDWORKS软件实现了38999系列22＊通用接触件参数化建模,利用ABAQUS有限元分析软件进行了接触性能仿真分析,得到了以插拔力为考核指标的插孔端部的最佳收口量为0.66mm.又对插孔结构进行了参数灵敏度分析,利用模糊综合评价法确定了插孔结构的最优参数,即插孔簧片长度为3mm、开槽宽度为0.43mm和插孔端部收口量为0.67mm,此时接触件的接触性能最佳.

故障源的实时定位和特性辨识是塔机安全评价及故障预防的关键。试验采用塔机常用材料Q235无缺陷、裂纹及焊接缺陷试件，利用GPS-100高频疲劳试验机和SDAES数字型声发射仪采集在不同裁荷下试样的声发射信号，通过结合信号分析技术得出缺陷试件的故障定位、信号的频谱特征和参数特征分析，总结了Q235常规缺陷试样典型声发射信号的主要特征参数的范围。论文研究工作为声发射技术在塔机危险源的检测研究提供了非常重要的学术价值和指导意义。

以某型电连接器通用接触件22#插针插孔为研究对象,基于Brown-Miller修正准则,建立了电连接器接触件材料的应变-寿命方程.应用有限元方法计算了接触件单次插拔过程中的力学性能,基于FeSafe软件建立了接触件接触疲劳寿命的仿真计算模型,进而完成了配合误差对电连接器疲劳寿命影响的定量化评估.疲劳寿命分析结果表明：该型电连接器在满足设计寿命条件下,允许的最大位移误差为0.038 mm,角度误差为0.621°,复合误差为0.03 mm和0.405°.根据分析结果提出了提高电连接器疲劳寿命的具体建议,为该型电连接器接触件制造、装配误差控制和工艺改进提供了理论依据.

军用航空电连接器是武器装备中广泛应用的基础性元器件，其主要失效模式是接触疲劳失效，对之仿真计算可节省大量的人力、物力并为理论和实验研究提供重要参考。首先利用SOLIDWORKS建立了某型军用航空电连接器38999系列22#通用接触件的参数化模型，然后利用ABAQUS仿真分析了接触件单次插拔过程中的接触应力、应变和插拔力变化。最后以单次插拔中接触性能为边界条件，利用FE-SAFE软件仿真计算了电连接器接触件的疲劳寿命。论文提出的仿真计算方法对开展电连接器接触寿命验证试验具有指导意义和参考价值。

热泵蒸汽系统是一种节能环保的蒸汽发生系统。为了研究热泵蒸汽系统的实际使用情况，设计并搭建了热泵蒸汽系统试验平台，通过理论分析和试验测试，研究了热泵蒸汽系统的运行效果。结果表明：热泵蒸汽系统产生蒸汽110℃（0.11MPa，7.68kg/h）时，喷射器喷射系数为0.60，系统COPhps为1.15；产生蒸汽115℃（0.12MPa，14.10kg/h）时，喷射器喷射系数为0.47，系统COPhps为1.17。

为了开发新式的数字液压泵并研究其控制特性,开发了高速开关阀控制的数字式柱塞泵,通过可编制控制器程序来实现不同的控制功能.分析该数字泵的控制原理,建立数字泵的动力学模型和液压系统模型,并以接口模型实时连接2个模型构成数字泵的虚拟样机.通过虚拟样机仿真和试验测试,研究数字泵的流量控制、压力控制和功率控制等功能.结果表明,数字式柱塞泵压力、流量控制的调节时间可以控制在2s以内,能够达到精确的控制结果,同时实现准确的恒功率控制方式.采用高速开关阀控制的数字式柱塞泵满足控制性能需要,可以实现良好的柱塞泵变量控制功能.数字泵虚拟样机能够实现对数字泵控制性能的准确预测,仿真结果和试验结果吻合较好,虚拟样机技术将成为数字泵设计和优化的重要手段.