分析了电控液驱车辆储能元件——气囊式液压蓄能器的工作过程并建立了相关的数学模型,对液压蓄能器的特性参数(有效容积、比能量、比功率以及效率等)和能量转换效率进行了计算和讨论。对蓄能器和蓄电池在比功率和能量转换效率等方面进行了比较,提出了改善液压储能元件特性以及获得高效率的技术措施。

以液压控制理论为基础 ,以电场作用下表现为Bingham模型特征的电流变液体为工作介质对基于电流变效应的阀建立控制方程 ,对阀控缸系统进行动静态性能分析与仿真。首次建立以蠕动泵为动力源的基于电流变效应的单元件阀性能测试回路系统试验装置 ,并对该系统回路进行试验研究。理论分析与试验研究结果表明 ,影响电流变阀控系统的主要因素是电流变材料的性能参数和电极控制尺寸 ,基于电流变效应的阀的响应时间在毫秒量级之内。

为研究全断面岩石隧道掘进机(TBM)的撑靴液压缸中O形圈的断裂原因,采用断裂力学分析了不同泊松比和初始裂纹情况下,O形圈可承受的最大应力,并采用ANSYS仿真分析了在某型号TBM实际工作情况下的O形圈的受力情况。结果表明,在TBM工作过程中,由于工作条件的复杂,O形圈的局部应力会超出裂纹迅速扩展时能够承受的最大应力,进而使O形圈断裂。根据理论分析和仿真结果得出,为了避免O形圈断裂,TBM撑靴液压缸的O形圈应严格控制微裂纹并选择较大泊松比。

为预测重载越野车辆传动系统中密封系统的流固耦合特征,综合考虑密封环在微小约束空间内的受力状态以及密封间隙流场中的流动特点,建立了密封环双向流固耦合数值模型并提出了求解策略。采用多物理场代码耦合工具MpCCI联合FLUENT与Abaqus软件对旋转密封系统进行双向流固耦合数值计算,获得了旋转密封间隙流场中油液的流动状态。分析了密封环变形对密封系统泄漏量和密封环摩擦转矩的作用特征,通过双向流固耦合的动态模拟考察了传动系统工况对密封环性能的影响。利用车辆传动系统密封环综合性能试验台进行了密封性能的试验测试,对比发现计算值和试验值的变化规律具有一致性,验证了密封流固耦合数值模型及其计算结果的正确性。

为准确预测含气油液在空气分离压下有效体积弹性模量的值，基于油液体积弹性模量定义和质量守恒定律，依据含气油液中气相成分随压力的变化过程，推导出含气油液有效体积弹性模量理论模型。数值计算结果表明：含气油液有效体积弹性模量理论模型B-p曲线与现有理论模型及实验数据拟合曲线基本吻合，验证了理论模型的正确性，特别是在低于大气压的极低压区，有效体积弹性模量预测值更加接近实际情况。分析了初始含气量、压力、升压时间对有效体积弹性模量的影响，结果表明：在低于空气分离压范围内，初始含气量增大，有效体积弹性模量减小;在一定范围内，升压时间增大，有效体积弹性模量小幅度增大。

针对全液压重载锻造机器人载荷大、搬运速度快和定位精度高的特点提出了一种新型机构方案,该方案能够实现车身回转、夹钳伸缩、夹钳升降、夹钳回转和钳头夹紧五个自由度的运动,其运动主体为一种混联机构,由三组平行四边形连杆机构构成,采用三组液压缸并联驱动,可有效增大机器人工作空间,使负载分配合理,易于控制。建立了运动学和动力学模型,采用正弦曲线将机器人夹钳末端的位移规划为直线运动,在MATLAB中求解出机器人的工作空间,得到了直线运动下各组液压缸的位移和驱动力变化曲线,验证了该模型的正确性和机构的合理性,为重载锻造机器人机构设计提供了一种解决方案。

为分析液压型风力发电机机组能量转化机理,针对其能量传递与耗散问题展开了研究。将整个机组分解为若干个关键子单元,建立机组能量传递模型,分析机组能量传递变化规律;以能量传递模型为基础,对机组能量耗散进行推导分析,得到机组能量耗散数学模型。将30kV·A液压型风力发电机组实验台作为仿真和实验基础,对机组能量传递与耗散进行仿真与实验研究,进而验证理论分析的准确性。研究结果表明：机组在工作过程中其能量特征状态发生改变,并存在一定的能耗,整机效率约为65.7%。

以负荷传感多路阀为研究对象，分析其出口压力补偿阀的工作机理以及补偿阀中旁通阻尼孔的作用，建立出口压力补偿阀阻尼特性的动态数学模型，分析其阻尼特性，研究阻尼孔结构尺寸对补偿阀工作腔压力波动的影响，为补偿阀及其阻尼孔的设计提供理论依据。

对特种叉车多负荷传感液压系统的监测点进行分析，建立了多负荷传感系统的测试信号有向图和“元部件-监测点”相关性模型。利用信息论中熵的概念，综合评判最大故障诊断信息熵、较短测试时间和较低测试成本以实现故障诊断，建立了最大故障诊断信息量准则，并以此准则对多负荷传感液压系统状态监测点进行优化设计。最后采用分步测试方式画出特种叉车液压系统故障诊断隔离树。

对以F型π桥液阻网络为先导控制回路的溢流阀稳定性进行了理论与试验研究，建立了F型π桥溢流阀动态数学方程，应用劳斯稳定性判据对溢流阀稳定性进行了分析，得到了F型π桥溢流阀稳定的参数条件，理论分析结论与试验结果有良好的一致性，为F型π桥溢流阀的设计提供了理论根据。