主要研究斜盘式轴向柱塞泵的快速响应特性,通过建立斜盘组件的数学模型,控制转动惯量、变量活塞腔压力、变量活塞腔截面积等参数进行计算分析,并进行试验验证,试验结果与数学模型分析一致。试验结果表明斜盘组件转动惯量越小、变量活塞腔压力越高、变量活塞腔截面积越大,轴向柱塞泵的快速响应特性就越好;但随变量活塞腔截面积增加,变量过程供油流量增大,将影响斜盘式轴向柱塞泵的快速响应特性。

针对当前锚杆支护时工作状态的非线性和不可预测性等问题,探讨了基于多参数输入与输出高斯过程回归的锚杆支护状态预测的可行性。首先,介绍了锚杆支护过程的电液控制原理与主要控制参数;其次,推导了高斯过程回归数学模型;最后,通过试验仿真,将采集的数据分为70%训练集和30%测试集,使用径向基核函数,通过最大边缘似然方法自动获取超参数,以多元化评价指标,对比预测值和实际值,验证了预测方法的有效性。结果证明基于多参数输入与输出高斯过程回归算法,对锚杆支护状态的预测结果具备一定的参考价值,其预测结果在可接受范围内。后续考虑通过增加边界条件,自动过滤非理想预测点,提高方法预测效率和预测准确率。

针对起重机落幅过程中油缸载荷变化大和手动恒速落幅控制存在落幅恒速性能差、操作强度高的问题,提出了起重机落幅速度的积分分离PID闭环自动恒速控制,消除油缸载荷大范围变化对恒速落幅控制性能的影响,提高起重机产品的操控舒适性和竞争力。以某型履带式起重机落幅系统为研究对象,首先搭建了变幅平衡阀AMESim仿真模型,对不同先导压力下的平衡阀压差-流量特性进行仿真和实验验证;在此基础上进行整个落幅系统的机电液联合仿真建模,通过仿真和实验验证采用积分分离PID闭环控制方法可使落幅角速度误差控制在5%以内,满足起重机恒速落幅系统设计的要求,为起重机落幅系统的优化设计和性能提升提供理论和技术参考。

航空发动机是飞机非常重要的动力装置,针对电液伺服动力驱动机构非线性和耦合性特征,在航空发动机电液伺服动力驱动机构系统结构基础上,对电液伺服动力驱动机构相关组件进行非线性特征分析,构建电液伺服驱动力矩最优化分配目标函数,提出了动态参数自适应调节和目标驱动力矩动态规划相结合的复合控制方法,利用航空发动机电液伺服系统硬件在环测试环境对复合控制方法进行试验验证,试验结果表明,所设计的复合控制方法能够提升系统的稳定性和可靠性。

为诊断大型LNG高压泵自停状态是正常保护动作,还是高压泵自身故障所致,提出基于层次分析-云模型的大型LNG高压泵自停故障智能诊断方法。采用层次分析-云模型的高压泵运行状态识别方法,由层次分析模型构建高压泵运行状态评价指标体系后,由云模型的正向云发生器,分析高压泵运行状态的评价指标隶属度,识别处于自停状态的高压泵;使用基于卷积神经网络的自停故障智能诊断方法,由小波包方法提取自停高压泵的振动信号特征后,输入卷积神经网络,实现自停故障诊断。实验结果显示:此方法对大型LNG接收站中6个高压泵自停状态识别后,自停的6号高压泵属于3级故障,为非正常保护动作,诊断结果准确。

针对某型飞机冷气系统常见的渗漏故障,结合其结构原理图,首先运用FTA(Fault Tree Analysis)方法,分析得到了该型飞机冷气系统渗漏的所有故障模式及最小割集,建立了故障树的结构函数。再根据故障模式的主要类别,筛选、整理出BP(Back Propagation)神经网络的训练样本,运用BP神经网络的方法建立了该型飞机冷气系统渗漏故障诊断模型,并对模型进行了验证。采用“FTA+BP神经网络”相结合的故障诊断方法,克服了FTA与BP神经网络方法单独诊断时的固有缺陷,提高了故障诊断的准确性和高效性,探索了新的故障诊断方法。

从设备的一次停机故障入手,详细阐述了查找故障点和排除故障的整个过程,分析了设备运行时可能产生负压的根本原因,为形成该设备的专家系统打下了基础,也为其他相关液压和气压领域的工程技术人员提供了良好的参考素材。

研究一种采用电子液压助力系统的新型液压升船机。对新型液压升船机中的电子液压助力系统工作数据进行构成分析,采取神经网络设计方法对新型液压升船机的电子液压助力系统进行状态评价,新型液压升船机的专用液压升降手与升船箱的连接机构采取复合材料进行设计,完成对该复合材料的化学工艺及结构工艺技术路径,并对此复合材料的结构力学稳定性进行研究,实现新型液压升船机的稳定运行,设计的新型液压升船机运行状态仍可满足规程要求,所以,应在对新型液压升船机设计的复合材料进行选型设计,实现新型液压升船机的各项功能目标。

密封技术在各个行业中都有重要应用。在电子产品中,多采用过盈装配的橡胶圈进行密封,该方法简单可靠。在运动机构中使用橡胶圈进行密封,橡胶圈与运动组件之间的摩擦力会增加运动机构的负载,导致运动机构卡滞。使用有限元方法分析了密封圈形状、尺寸参数和过盈量等对密封性能的影响,提出了降低摩擦力和优化密封性能的方法。降低弹出与收回过程的摩擦力的差值,以及减小局部接触正压力,可以在满足密封性能的前提下,减小摩擦力。降低摩擦力随过盈量变化的速度,可以减小加工误差、装配误差和热变形等引起的摩擦力变化。

对流场中空化现象进行数值模拟时,需要捕捉空泡生成发展到溃灭的过程以及该过程在流场中发生的位置。以阻尼孔淹没水射流为研究对象进行数值模拟时,考虑到水和水蒸气相变过程中两相具有压缩性,选择使用多相流混合模型并加入带有压缩性的正压方程进行描述。湍流模型选择kOmegaSST模型,对近壁面逆压梯度预测更准确,便于捕捉附着型空化现象。方程求解方法采用PIMPLE算法,在求解过程中每一个时间步内的变量根据情况采用不同的离散方法以达到稳定求解。数值模拟结果表明该方法可以捕捉到喉管处由于速度突变引起压力变化产生的附着空化,同时可以很好捕捉到喷嘴处与下游空泡的产生发展和溃灭过程。