PIV（Particle Image Velocimetry）技术是一种流场可视化光学方法，经过十年的发展，该技术已经成为研究流场的基本测试手段。由于旋流非接触搬运器内部流道很小，传统的侵入式测量方法很难对搬运器内部流场进行测量。针对这个问题，该文设计了一套PIV实验测试方法，用Pig技术来获得旋流吸盘内部流场的流动规律，采用三种基本旋涡模型对旋流非接触吸盘进行一维数值建模，并且以三种数学模型为目标函数，应用最小二乘拟合方法对PIV数据进行拟合。通过比较拟合效果，辨识出了能够准确描述吸盘内部流场流动特性的数学模型。

用集中参数法根据液压系统中流量脉动与压力脉动的关系提出了能够准确反映液压脉动衰减器动态品质的概念——液压脉动衰减函数,由此得出关于液压脉动衰减器的一般设计原则,据此对涡流型液压脉动衰减器进行了理论分析和实验研究。

压力脉动衰减器的衰减效果目前还没有统一而有效的评价方法。该文对现有的评价方法进行了分析与讨论，提出了评价液压系统压力脉动衰减器效果的新方法。

为了解决液压系统中由于压力脉动而引起的振动和噪声问题,提出一种多自由度薄板振动式脉动衰减器结构,其作用机理类似于有阻尼的结构共振式吸振器,以载流弹性薄板为共振体,代替结构振动式液压脉动衰减器的振动质量块,减小脉动衰减器的质量和体积,设计不同半径的弹性薄板可以方便调节脉动衰减器的共振频率,从而达到广谱滤波。将机械吸振原理应用到液压脉动衰减器的设计中,分析载流弹性薄板的固有特性,根据分析结果,完成脉动衰减器物理样机的制作,并进行实验研究。研究结果表明：该脉动衰减器结构简单、体积小,而且在较宽频带内都有较好的滤波效果。

提出一种膜片共振式流体脉动衰减器结构,其作用机理类似于结构共振式吸振器。使用柔性膜片代替结构振动式脉动衰减器的振动质量块,解决传统脉动衰减器体积庞大的问题。建立预拉伸柔性膜片振动的数学模型,并对其求解得到膜片的固有频率。用有限元法对脉动衰减器的流固耦合特性进行建模,对该流体脉动衰减器固有特性进行仿真分析,得到流固耦合情况下膜片的固有频率。研究结果表明：膜片式脉动衰减器对液压系统流体脉动有良好滤波效果,当膜片产生共振时,脉动衰减器的插入损失超过20 d B。

本文设计制造了一种四薄板并联的液压脉动衰减器,分析它的工作原理和固有频率,利用ANSYS Workbench对其进行仿真分析,最后通过实验测试脉动衰减器的衰减性能。

液压泵油压脉动引起液压系统振动与噪声，减小液压系统油压脉动对于提高执行机构精度具有重要意义。设计制造了一种四薄板并联的液压脉动衰减器，分析了它的工作原理和固有频率，然后利用ANSYS Workbench对其进行仿真分析，并在液压实验台上进行了液压系统油压脉动抑制效果的实验。通过仿真与实验结果对比表明，并联式四薄板型油压脉动衰减器在较宽的频率范围内有较好的衰减效果。

针对传统扩张室式压力脉动衰减器低、高频脉动衰减明显的不足,提出了两种改进结构。在衰减器外形尺寸不变的前提下,以最大化的回冲频率和固有频率处的滤波性能为目标,利用实数编码的标准遗传算法与Pareto排序的遗传算法分别对这两种改进结构进行参数优化,并结合一维平面波理论计算了其插入损失;在运用遗传算法进行优化的过程中,对影响优化的算法主要驱动算子、Pareto最优解、Pareto前沿的选取进行了讨论。结果表明,二维判据空间取得Pareto最优时,得到滤波器的各个结构参数非劣解,优化后的改进型扩张室式压力脉动衰减器在基频及其一次谐频处具有最优的滤波性能。

利用扩张室压力脉动衰减器里安装柔性衬里来降低脉动波传播速度,使得紧凑性的脉动衰减成为可能。设计了一种使用聚氨酯柔性衬里的扩张室脉动衰减器,利用集中参数法建立其等效电路模型,并在一定频率范围内,与分布参数模型做对比,证明了模型的可行性。从集中参数的角度分析了聚氨酯衬里材料强可压缩性使其表现出巨大的容性,对使用老化、未老化聚氨酯衬里以及普通扩张室脉动衰减器的对比结果表明,可以通过改变柔性衬里的材料成分而不必改变衰减器的外形尺寸来拓展其频宽。在其他条件不变的情况下,使用老化聚氨酯柔性衬里的扩张室脉动衰减器相比未使用的情况空间尺寸可以得到大幅缩减。对于使用老化聚氨酯衬里的扩张室压力脉动衰减器而言,随着系统压力的升高,衰减器有效衰减频带范围随之减小,衰减特性受系统压力影响较大。

为了改善传统扩张室压力脉动衰减器脉动衰减性能,提出了一种敷设聚氨酯衬里的改进型脉动衰减器.根据衰减器分布参数与集中参数特性,研究该改进型结构滤波特性.首先通过一维解析法构建传统扩张室分布参数模型,获得的理论插入损失与实验测量结果吻合良好,证明了该方法用于脉动衰减器建模的可行性;之后利用该一维解析法构建改进型脉动衰减器直通穿孔管段分布参数模型,敷设聚氨酯衬里的阻性部分则构建集中参数模型,最后研究了衬里材料成分、穿孔率以及穿孔直径对衰减器滤波特性的影响.研究结果表明:在500Hz频带范围内,液体静压力稳定在2.76、4.14、4.83MPa时,老化聚氨酯衬里能显著改善脉动衰减器的插入损失;无论聚氨酯材料老化处理与否,不同液体静压力均对插入损失产生影响;穿孔率和穿孔直径对其插入损失影响较小.