以LabVIEW软件为开发平台，针对罗茨真空泵振动信号的振动机理和振动特点，结合故障诊断技术，开发了一套向导式振动信号采集与分析处理系统。并采用美国NI公司USB-4431数据采集卡对某公司生产的罗茨真空泵的上泵体和齿轮箱等部位进行振动信号采集和故障分析，实践证明，软件的各项功能很好地满足了状态监测和故障诊断的要求，进而验证了该软件系统的可靠性和实用性。

细水雾是指使用特殊喷嘴、通过高压喷水产生水微粒，它具有高效、环保、耗水量低、破坏性小、获取方便等优点，在消防、表面冷却等领域应用广泛。设计研制了一款手提活塞式高压细水雾发生器，建立了其数学模型，对其充水及喷雾过程进行了仿真研究。详细分析了充水速度、喷雾瞬间压力、活塞直径等参数对活塞运动特性、腔内压力及温度的影响。得出结论：充水速度对充水时间、腔内压力及温度、活塞运动特性影响大，而对充水结束后状态影响小；喷雾瞬间压力对喷雾时间、活塞运动的平稳性及腔内压力均有较大影响；活塞直径对活塞运动特性有较大的影响，而对喷雾时间及腔内压力无明显影响；在满足设计指标下，活塞直径及喷雾瞬间压力越小越好。研究成果为设计高压细水雾发生器提供了依据。

针对电-机械转换器的空气阻尼问题，基于动网格技术，对三种不同结构的推力线圈骨架的运动空气阻尼进行了CFD计算。仿真结果表明，随着运动频率和速度的增大，推力线圈骨架的空气阻尼效应更加显著。通过对推力线圈骨架的端部开孔，可以大大改善其空气流通特性、压力和速度分布更合理。结构二的空气阻尼较结构一减小81％，结构三的空气阻尼较结构一减小98％，可知高速工况下作用于电-机械转换器的空气阻尼能够通过优化其结构而得到减小。

针对具有内置溢流阀的溢流式高速缓冲气缸建立了非线性动力学模型，并运用Simulink软件建立仿真模型进行数值计算，得到气缸在缩回运动过程中的位移、速度以及各腔室压力的仿真数值解。为了验证仿真模型的正确性，搭建了高速气缸缓冲性能测试平台，对气缸在运动过程中的相关动态参数进行试验测试，通过试验数据与仿真结果的对比分析来对仿真模型进行验证。最后通过仿真分析了内置溢流阀的阈芯质量和预紧弹簧刚度对气缸缓冲性能的影响，结果表明，不同的溢流阀阀芯质量和预紧弹簧刚度都对气缸缓冲性能有较大的影响，为进一步研制更高性能的高速气缸缓冲结构提供了重要依据。

为有效缓解能源危机以及环境污染,压缩空气动力发动机（气动发动机）已被广泛研究。设计一种单缸气动发动机,作为有效完成气动发动机性能优化研究的基础,建立气动发动机正常工作过程的基本数学模型。为验证这一基本数学模型,通过计算机实现缸内压力值变化的仿真以及相应的验证实验,实验结果与计算机仿真结果相吻合,从而证明建立的数学模型是正确的。由于一些不可忽略的实验条件因素,实验中输出扭矩结果与仿真结果存在恒定误差,导致此恒定误差的条件因素被深入分析。研究对单缸气动发动机的设计与结构优化有参考意义。

对气动增压阀各腔室建立数学模型，利用Simulink建立仿真模块。通过仿真得到压力特性曲线，为利用计算机选型提供了技术支持。

根据工业需求，设计了一套能够按照一定轨迹自动搬运工件的机械手气控回路，并系统阐述了气动机械手的设计过程。首先分析机械手工作要求确定工作程序；然后利用卡诺图法进行逻辑处理，并绘制逻辑原理图和气控回路图；最后通过FluidSIM软件进行仿真分析，验证了设计的正确性。

为提高气动伺服系统的行程与精度,设计了一种新型的使用金属波纹管作为单极驱动机构的气动伺服系统,并建立了新型气动伺服系统的动力学模型。所建模型采用传统的PID控制,通过MATLAB软件Simulink仿真研究了控制效果,所得仿真结果能较好的跟随输入信号。根据所建模型搭建试验平台,使用Lab VIEW作为上位机采集数据得到波形,所得试验结果与仿真结果基本一致,验证了仿真模型的有效性。

在输流管道内的适当位置添加孔板作为一种简单有效的消减管道气流脉动的方法，已经在生产实践中得到广泛应用，但是对于孔板开孔率和开孔数这两个主要设计参数的共同研究很少。针对这一问题，现以弯管为例，采用数值模拟软件Fluent建立管道三维定常流动模型，分别计算单孔不同开孔率孔板下以及不同开孔数相同开孔率下管道内部的脉动状况，并与不加孔板时的情况进行了对比。通过数值模拟，表明添加适当尺寸孔板能够起到一定的脉动消减作用，同时得出在开孔率为30％和开孔个数为1的情况下，穿过孔板的气流不均匀度由23．12％下降到0.60％。

气动马达控制阀是气动马达的关键控制元件，其控制结构直接影响气动马达的动力输出及工作效率。针对气动马达控制阀内部气体流动特性，根据计算流体力学理论，建立了气动马达控制阀的仿真模型，利用动网格和滑移网格技术分析了配气阀在不同工况下进气管流场特性，并计算了安全阀在不同升程的速度场及瞬态流动特性。研究结果表明：安全阀在小升程时，流体局部湍流较强，压力损失严重；随着升程的增大，压力损失减小；配气阀在正转工况下进气管出口处流量及压力均大于反转工况。对控制阀的结构及配气相位进行优化，可以有效提高气动马达的工作效率和输出功率。