为解决CRH5型高寒动车组牵引辅助变流器风机国产化应用,以一种多工况离心通风机为研究对象,针对应用于动车组特殊使用条件,利用流体计算软件FLUENT,对该离心通风机的气动方案进行了设计及试验验证。通过合理选择叶轮直径、叶片进出口角度和最优化匹配集流器、蜗壳等方法,以提高整机高效工作范围,使之满足使用需求。研究结果表明该离心通风机具有多工况、高效、低噪的气动性能优点,各项技术指标达到国外同类产品的水准,成功实现该产品国产化。

为了改善不同行驶工况下车辆悬架系统的动态性能,提出了一种基于空气弹簧和直线电机作动器的混合空气悬架结构。在分析混合空气悬架结构与原理的基础上,建立了1/4车辆动力学模型、空气弹簧刚度模型以及直线电机作动器阻尼力模型;设计了混合空气悬架的多模式阻尼自匹配协调控制策略,并分析了不同工况下的空气弹簧模式和直线电机阻尼自匹配方法;在不同工况下对悬架的各项动态性能进行了仿真,并开展了台架试验。仿真结果表明,混合空气悬架多模式阻尼自匹配协调控制策略能够适应不同工况条件,改善了悬架各项动态性能。试验结果表明,与被动悬架相比,混合空气悬架多模式阻尼自匹配协调控制下悬架的簧载质量加速度降低了28.08%。

采用Lighthill声类比理论研究了多工况下五级导叶式离心泵由偶极子声源激励产生的水动力噪声。数值计算了五级离心泵内部瞬态流场,提取其全级数壁面偶极子声源,并采用直接边界元法计算泵内流体诱导噪声。对泵进行基于模态响应的振动计算,并进行振动测试,经试验验证,多级离心泵内流动诱导振动噪声数值预测方法具有一定可行性。结果表明：随流量的增大,泵的进出口水动力噪声先升高后降低再升高,设计工况噪声水平最小;声压频率分布中BPF2及其特征频率上的噪声能量随流量的增大而增强,高频段的噪声能量明显增加;首级叶轮、后四级叶轮及正导叶的叶片数对泵内流噪声影响较大,而反导叶叶片数影响相对较小。研究结果可为低噪多级离心泵设计提供参考。

运动平台的动力学特性研究是大功率LED倒装机实现高效工作和准确定位封装的关键问题研究。以运动平台为研究对象,搭建三维模型,将其运动过程划分为6个工况,对不同工况下的运动平台进行受力分析,采用有限元方法展开各个工况下运动平台的静态和动态仿真分析和计算研究。通过静态仿真分析和计算研究,得出不同工况下运动平台的相应变形和应力分布,并进一步揭示出运动平台最大变形和应力随载荷变化的规律。通过模态仿真分析,计算出运动平台在往复运动过程中的振动模态,并获得前六阶固有频率和振型。最后,利用激光多普勒测振仪进行测振实验,实验结果验证了仿真数据的正确性,研究结果为平台的结构优化和大功率LED倒装机的工作稳定性提供可靠依据。

快速峭度谱因其对瞬态冲击信号具有快速检测的能力,在旋转机械故障特征提取中得到广泛应用。提出了基于快速峭度谱的机械故障特征提取流程,并将快速峭度谱应用于某型坦克变速箱复合行星齿轮的故障特征提取中。首先,分析特定工况下齿轮正常和剥落故障两种状态的信号,与传统包络分析结果进行比较,结果表明,基于快速峭度谱的故障特征提取方法能够显著增强故障特征频率的幅值。为了验证测点的工况适应性和特征提取方法的有效性,考虑挡位、转速和载荷等因素,设计了32种试验工况,分析各个工况的试验数据,研究了转速、载荷等工况参数对故障特征提取的影响。结果表明,所选测点在各工况下采集的数据均可有效提取故障特征频率,转速和载荷的增加有助于故障特征提取。

机匣处理作为一种高效、经济的扩稳技术，越来越多的被用以提高压气机的稳定工作裕度。为了研究机匣处理对离心压气机多工况性能的影响，本文对3种进气回流机匣结构的压气机模型和无机匣处理的实壁压气机模型分别进行了数值仿真分析。数值计算结果与最优模型的试验结果吻合较好，比较准确的预测了喘振边界的位置，验证了计算方法的可靠性。结果表明，只有结构合理的进气回流机匣处理才能在各个转速下均显著扩大压气机小流量的稳定工作范围，其中机匣处理的开槽位置和前置导流挡板对其性能有着重要影响。

根据长输管道下游炼厂的需求,本文论述的多工况高扬程单级双吸离心泵需满足1400、1100和650m3/h 3种运行工况。本文对其国产化应用进行了研究分析,着力解决了如下问题：国产泵组在偏离额定工况下的振动超标,泄漏、自润滑轴承温度高等问题。结果表明,该泵结构合理、流量范围宽,满足多工况工艺生产要求,振动、泄漏、温度等主要指标达到同类进口泵技术水平。该泵的成功应用,对提高长输管道输油泵国产化制造水平,优化离心泵的设计、选型、维护管理等有一定的借鉴意义。

设计了一种利用流量压力补偿式叶片泵实现单泵多工况、多执行机构的铣床节能液压系统。该系统由一台流量压力补偿式叶片泵（负载敏感泵），串联三台节流阀，每台节流阀并联一台电磁阀，当任何一台节流阀调速时，其余节流阀被其并联的电磁阀短路，从而实现由一台负载敏感泵实现多工况下的流量自适应，无流量损失。对于夹紧和对中等小容积液压缸，则采用节流调速，蓄能器供油，简化了回路。该系统具有效率高、发热小、回路简单等优点，是一种高效节能的液压系统。