在风雨条件下列车运行时受到的阻力、升力和倾覆力矩等气动载荷将明显提高,分别采用均匀雨相模型和Gamma谱模型模拟降雨环境,对高速列车的气动特性进行数值模拟.结果表明:在均匀雨相模型条件下,由于横风的加入,降雨强度为100 mm/h时列车受到的阻力比无雨工况时增大了11. 8%,横向力增大了5. 2%;而采用Gamma谱模型在降雨强度为100 mm/h时列车受到的阻力比无雨工况时仅增大了5. 8%,横向力增大了1. 6%.相比Gamma谱模型,列车在均匀雨相模型下运行时的气动力和气动力矩明显偏大;在Gamma谱降雨模型条件下,列车速度变化对列车气动特性影响较大;由于列车头部流场变化较为复杂,头车气动特性变化最大,尾车次之,中间车最小.

采用计算流体动力学（简称CFD）方法对过滤器的过滤单元——滤柱内的流场进行了模拟和分析，并改变边界条件和模型的结构，分析了其对流场的影响．结果表明，减小入口水流速度有利于颗粒在滤柱表面的均匀沉积；将出水口设置到罐体最上部，可以基本消除滤柱内的死水区，同时也增大了有效过滤面积，提高了过滤效率．

针对目前动态轨道衡需对道床、钢轨及轨枕进行二次修改的现状，提出了一种新型便携式轨道机车车辆动态称重仪，它的主要特点是对既有线路不进行任何改动就可完成动态称重，通过对新型便携式轨道机车车辆动态称重仪中称重传感器设计及其安装、测试信号处理等关键问题的研究，表述了新型便携式轨道机车车辆动态称重仪的特点，实际运用表明测试效果良好，尤其适用于长大货物列车的称重。

为制定时速250 km速度等级动车组设备舱裙板气动载荷谱,通过对实际运行中的时速250 km等级动车组设备舱裙板气动载荷开展线路测试研究,并将全线所有列车通过隧道、列车明线交会工况集中起来统计分析,得出了设备舱裙板各测点内外压差的最大值、最小值和峰峰值的统计分布规律.经分析,列车隧道通过、隧道交会、明线交会时,设备舱裙板各点绝对压力的有不同特征;设备舱裙板气动载荷压差峰峰值最大不超过1500 Pa,该值可作为时速250 km速度等级列车设备舱裙板静强度载荷设计输入参考值;压差峰峰值主要集中在1000 Pa左右,该值可以作为时速250 km等级动车组设备舱裙板气动载荷疲劳设计输入参考值.

为了提高现场装卸的便捷性、铁路线路的适应性以及特种货物运输的安全性,450T钳夹车液压系统设计采用了诸多先进技术,以增强液压系统的操作性能.目前450T钳夹车已经经过了多次大型特种货物铁路运输的考核,充分验证了液压系统设计的可靠性.

通过简化偶合器勺管与旋转外壳的位置关系,建立勺管与旋转外壳干涉的数学模型,建立优化目标函数和约束条件,编制优化程序及优化处理,将优化结果与实际产品的设计参数进行比较,并将优化结果进行三维建模.结果表明优化结果正确,优化程序可以应用于系列偶合器优化,为设计提供最优化的设计参数.

在分析气动手指屈伸原理的基础上,结合人体手指尺寸数据,设计出多腔气囊式三层结构的软体手指结构;建立了该软体手指制作模具的三维模型并进行3D打印;以液态硅胶为原材料,提出了软体手指的浇注制作步骤;设计并搭建软体手指组的气动控制系统,进行抓握实验,实验结果显示该手指组合可抓起直径不超过64 mm、重量不超过60.8 g的圆柱体,说明提出的软体手指设计方案合理、制作方法可行,为进一步的软体机械手或手指康复训练器研制奠定基础.

为提高铁路水冷系统管道连接速度,提高其可靠性与密封压力,设计了一种基于金属密封的管道接头.建立参数化模型,利用响应面分析与多目标遗传算法,建立了密封环接触应力、接头公头最大结构应力以及驱动环推动力的响应面模型.利用多目标遗传算法对其进行优化,得到最优解.仿真优化最优解比原参数对应的模型密封环接触应力增大了1.52%,公头最大结构应力减小了30.3%,驱动环推动力减小了33.1%,连接性能有了很大的改善.

针对现有液压升降车车身窄、重心高,行驶过程中存在易侧翻等平稳性问题,为某型号液压升降车前桥设计了双横臂独立悬架.先建立空间拓扑图,采用空间解析几何方法得出车轮关键定位参数表达式,根据设计参数计算出关键定位参数;然后用多体动力学仿真软件ADAMS建立悬架的虚拟样机模型,进行运动学仿真优化,找出合理的车轮定位参数;根据仿真结果建立悬架实物分析模型,进行仿真结果与实验结果对比分析.结果表明:实验结果与仿真结果基本一致,各指标均满足了设计要求,验证了理论模型的准确性和仿真优化的可靠性.

通过对现有40钻机传动装置的优缺点进行分析，结合液力传动的特点，相继开发了高效率的Y0750、Y07503液力偶合器传动箱．使油田钻机传动装置的效率提高了14％，大大节省了燃油消耗，提高了动力机组及传动部件的寿命．