自激振荡脉冲射流是一种利用流体动力学、水力学、流体共振和液体弹性的原理而发展起来的一种新型高效脉冲射流。它不需要激振源，无运动件的密封，而是依靠喷嘴的自身结构特性（自激振荡腔室和特殊的边界条件），使通过喷嘴的射流变为自激振荡脉冲射流。应用该理论研制出石油钻井用自激振荡脉冲射流喷嘴，在不需要任何辅助装置的条件下，直接放在现行钻头的水眼内，大大提高了钻井速度。中原、四川、大庆、塔里木等8个油田试验的统计资料表明，在相同条件下脉冲喷嘴钻头与普通喷嘴钻头相比，机械钻速可提高33．5％～70％，单只钻头进尺提高6．7％～44．1％。采用自激振荡脉冲射流喷嘴钻头是提高机械钻速的有效方法之一。

制动阀作为双回路全动力液压制动系统的关键元件,两阀芯直径的尺寸配合直接影响到工程车辆的制动性能,因此阀芯直径尺寸大小是设计制动阀的关键。以双回路全动力液压制动系统中最常见的串联调节式液压制动阀为例,在掌握其工作原理的基础上,采用MATLAB/Simulink对全动力液压制动系统进行建模仿真。改变上、下阀芯直径大小得出了不同的制动力响应结果,并将其进行研究和对比;结合阀芯内力需求和前、后轮制动力分配要求,对双回路全动力液压制动系统中的制动阀进行结构特性分析。得出阀芯的设计特点为上回路直径大于下回路直径,制动阀阀芯结构设计特点分析为双回路全动力液压制动系统及制动阀提供了设计依据。

光电经纬仪的结构动态特性是设计光电经纬仪的重要依据.用临界转速法建立了光电经纬仪的结构动态特性模型,讨论了光电经纬仪转速与轴系横向振动固有频率的关系光电经纬仪的临界转速在数值上与经纬仪横向自由振动的固有频率相同,且光电经纬仪的固有频率只与其轴系挠度的平方根成反比.研究表明,提高光电经纬仪伺服控制系统带宽有4个途径1) 增大光电经纬仪的固有频率;2) 对结构谐振进行补偿;3) 使用电流反馈;4) 使用加速度和速度反馈等.

针对大展弦比复合材料机翼的非线性静气动弹性问题,采用CFD/CSD双向松流固耦合的计算方法,对相同厚度的复合材料机翼和铝合金机翼的非线性静气动弹性特性进行了研究。以Navier-Stokes(N-S)方程为控制方程,对气动载荷进行了求解,耦合求解了非线性结构运动方程;对不同攻角下复合材料机翼的结构特性、纵向气动特性及稳定性进行了研究,并将结果与等厚度的铝合金材料机翼进行了比较。研究结果表明:与铝合金机翼相比,复合材料机翼减重达到25.95%;在升力方向的弹性变形上,复合材料机翼比铝合金机翼增大约29.6%;复合材料机翼的刚度相比铝合金有所降低。

针对充气式再入减速器在动态飞行环境下的结构特性变化问题,提出一种基于飞行轨迹参数的CFD动态边界条件加载方法,有效实现了飞行动力学与空气动力学之间的耦合。同时,建立考虑内充压气体热效应的流固耦合模型,较已有方法更全面地考虑了结构变形对流场的影响以及内充压气体状态参数的改变,突破了现有研究中未能完整考虑温度对结构特性影响的局限。利用此模型着重对比了再入过程中气动力与气动热对结构应力及一阶固频的影响,并研究了尺寸变化对结构特性的影响规律。研究发现单独考虑气动力与气动热作用时,结构最大应力分别升高至39.6 MPa与33.5 MPa,而适当减小半锥角和增多气囊数目有利于减小结构应力。本文研究为充气式再入减速器的强度校核及优化设计提供了有价值的参考。

为研究材料性能对双螺杆压缩机转子结构特性的影响,以LGY03型线为啮合型线的转子为研究对象,基于Realizable k-ε湍流模型,采用CFD/CSD(Computational Fluid Dynamics/Computational Structural Dynamics)耦合求解方法,对压缩机流场达到热平衡时的转子结构特性进行了研究。通过数值模拟分析,得到了40Cr、QT900-2、0Cr18Ni9等转子材料在排气压力为0.6 MPa下的热变形和热应力。研究结果表明转子的热应力、热变形主要与材料的热膨胀系数和弹性模量相关,泊松比对转子变形的影响较小,最后数值拟合得到了阴阳转子最大应变与热膨胀系数及弹性模量的公式,可为转子结构设计提供一定的理论依据。

在无载液压缸动态特性良好的基础上,将其与伺服电机控制的计量泵并联连接,设计一种复合型动态流量计,可实现对连续偏置的动态流量精确测量。计量泵调节无载液压缸的活塞位置的同时测量偏置稳态流量,无载液压缸测量高频的动态流量,解决了无载液压缸的行程受限问题。结合复合型动态流量计的结构特性,提出了一种新的泵控缸动平衡控制方案来调节液压缸的活塞位置,提高了活塞的控制和响应速度;同时针对流量测量中的流体泄漏建立流量泄漏补偿模型,使动态流量的测量更精确。搭建实验系统,利用LabVIEW编写实验程序,结合涡轮流量计进行稳态流量测量校准。实验结果表明:复合型流量计方案可行,在稳态流量的测量中可以实现高精度的测量,在动态流量测量中,动态性能良好。

对调节阀的结构特性进行研究,推导出已知固有流量特性调节阀相对的缩流面积和涡流面积之比等于其相对流量系数。根据相似性原理,假设具有相同固有流量特性的不同规格调节阀其相对流通面积随相对开度的变化规律是相似的,并据此给出了一种柱塞式阀芯型线的解析设计方法。根据该方法所设计的阀芯型线的数值模拟流量特性与固有流量特性的偏差符合IEC 60534-2-4的规定,可见该设计方法减轻了调节阀阀芯型线设计过程中通过流量试验反复修正阀芯型线的工作量,具有一定的推广价值。

制动阀作为双回路全动力液压制动系统的关键元件，两阀芯直径的尺寸配合直接影响到工程车辆的制动性能，因此阀芯直径尺寸大小是设计制动阀的关键。以双回路全动力液压制动系统中最常见的串联调节式液压制动阀为例，在掌握其工作原理的基础上。采用MATLAB／Simulink对全动力液压制动系统进行建模仿真。改变上、下阀芯直径大小得出了不同的制动力响应结果。并将其进行研究和对比；结合阀芯内力需求和前、后轮制动力分配要求，对双回路全动力液压制动系统中的制动阀进行结构特性分析。得出阀芯的设计特点为上回路直径大于下回路直径，制动阀阀芯结构设计特点分析为双回路全动力液压制动系统及制动阀提供了设计依据。