小波包分析方法具有良好的局部分析能力,能对信号的时域与频域进行分析。以导管架平台室内模型为研究对象,建立其有限元模型。利用小波包分析方法,对有限元模型无损伤与有损伤数据进行分析,对比室内模型无损伤与有损伤实验数据分析结果,验证了小波包分析方法的适用性。建立有限元模型不同损伤工况,对各工况的振动响应信号进行分析,结果表明,小波包分析方法能很好地识别不同损伤工况,为工程实际应用提供了理论依据。

首先建立了纯水液压溢流阀的数学模型,然后利用Matlab软件的Simulink软件,分析了不同参数对其动态性能的影响。

噪声是溢流阀常见故障,在纯水液压系统中更为突出,严重影响到液压系统的稳定性、精确度、安全可靠性及寿命。系统分析纯水液压溢流阀噪声产生的原因,表明纯水液压溢流阀噪声主要是由气蚀、压力波动、卸荷冲击和机械摩擦等引起的,并针对这些原因提出了相应的解决措施。

针对随机共振（Stochastic resonance,SR）在处理轴承故障信号时需要满足小参数（信号频率、幅值、噪声强度远小于1）这一条件以及轴承故障特征难以提取的问题,提出基于自适应变尺度随机共振与总体局部均值分解（Ensemble local mean decomposition,ELMD）的轴承故障诊断方法。首先,对实测的信号按照一定的频率进行压缩,使其满足随机共振小参数的要求,然后,通过遗传算法（Genetic algorithm,GA）对变尺度随机共振双稳系统中的结构参数a,b进行优化,最后将随机共振输出信号进行ELMD分解,通过各PF分量的频谱图寻找轴承故障特征频率。对实测轴承故障信号的实验分析,结果表明本文提出的方法可有效地应用于轴承的故障诊断中。

通过对稀土萃取槽关键部件过渡轴的有限元优化设计研究,验证了稀土萃取槽传动机构优化设计的可行性。根据实际工况利用ANSYS Workbench软件对过渡轴三维参数化有限元模型进行有限元静力学分析,结果表明过渡轴最大等效应力远小于过渡轴的疲劳极限应力。在此基础上,以满足疲劳强度极限为约束条件,对过渡轴进行以质量为目标函数的目标驱动优化设计,结合过渡轴配合及设计要求,得到优化模型,优化后的模型比原模型质量大幅度降低。现场生产试验表明优化后的过渡轴性能良好,能够满足生产要求。

采用实验的方法，研究了深井水源热泵系统抽水井和回灌井个数优化配置和回灌井回灌情况以及地下水温度变化对热泵机组性能的影响等问题。通过研究得出：为满足热泵机组的需水量和回灌量，该工程设计两个回灌井和一个取水井，整个采暖期深井供水温度非常稳定，只下降了0.7℃，深井回水温度并没有影响深井供水温度。而在热泵机组停止运行后，地下水温度在30天就从8℃-11.3℃。当深井回水温度低于7℃时，热泵机组COP值很低，供热效果不佳，所以应采用增加深井供水量，使热泵机组更高效运行。另外，整个采暖期热泵机组COP值变化范围为3.13-3.56。

为了保障海洋钻井天车升沉补偿系统正常工作遇到钻井事故时保证人员和设备的安全根据系统工作原理设计了隔离阀的液压系统原理图搭建AMESim仿真模型进行动态特性分析和结构参数优化。结果表明：设计的液压系统具有自动关闭、手动关闭、保持常开和复位的功能满足实际工况的需求;通过NLPQL算法进行结构参数优化优化后隔离阀响应时间缩短发生钻井事故时天车速度明显降低性能显著提高;隔离阀关闭过程中无压力冲击现象系统运行平稳。

天车升沉补偿系统在浮式海洋钻井平台得到了广泛应用。为分析天车升沉补偿系统不同工作方式下的补偿效果对其主要系统参数进行设计。利用AMESim仿真平台和ADMAS软件搭建了联合仿真模型完成被动补偿方式及3种不同反馈信号(位移、速度和加速度)下半主动补偿方式的补偿效果仿真实验以及气液转换器与被动补偿缸之间管线长度对补偿效果的影响分析。仿真结果表明:半主动补偿方式下速度反馈补偿效果最佳加速度反馈稍差位移反馈最次但都远高于被动补偿方式;气液转换器与被动补偿缸之间管线越短补偿效果越高。

为了检验海洋浮式钻井天车升沉补偿装置的工作性能根据相似理论设计了升沉补偿试验系统主要包括升沉模拟系统、负载模拟系统和升沉补偿系统.利用ADAMS和AMESim软件建立系统的联合仿真模型得到蓄能器初始体积、充气压力和补偿缸作用面积对系统性能的影响规律以及升沉补偿率和系统能耗之间的对应关系.仿真结果表明：系统可以实现平台升沉模拟、钻井负载模拟和升沉补偿等试验功能;工作平稳具有良好的动态特性补偿效果较好.

分析了一种纯水液压锥阀的设计特点及其优势，根据质量和动量方程建立了数学模型，针对阀VI附近压力、速度变化大的特点，对该区的流型及压力分布情况进行分析，最后通过商业化CFD软件Fluent对其内部流场进行仿真和可视化分析。图形及数值分析结果表明，改变阀芯及阀座结构可以明显减小能量降和气穴的发生，对速度及压力梯度也有较好的改善。