研究磁流变阻尼器温升理论模型,为分析和改进阻尼器温度特性做铺垫。在分析磁流变阻尼器温升原理的基础上,提出两种大振幅正弦激励作用下磁流变阻尼器的温升理论模型一种以阻尼器中的磁流变液为研究对象,根据简化的流体单元一维传热模型而建立,该模型适合筒壁较厚的磁流变阻尼器,且估算温度比实际值高;另一种以磁流变阻尼器整体为研究对象,采用集总参数法(Lumped parameter method)而建立,该模型估算温度比实际值低。两种理论模型能预测磁流变阻尼器内部温度随时间的变化范围,并通过试验验证实测温度位于这两种理论模型所确定的温度范围内。实际应用中,根据磁流变阻尼器的结构尺寸来选用合适的理论模型进行分析,也可通过对两种理论模型的温度解进行加权平均来求得精确的温度解。

基于对斜盘式轴向柱塞泵的理论分析,利用AMESim软件建立变排量柱塞泵模型。在同负载条件下,通过变转速和变排量调节对泵的压力脉动特性进行仿真测试及试验验证,得到仿真和试验曲线基本吻合,验证模型的准确性。并在此基础上根据试验及仿真数据,在相同负载和不同负载下,对采用转速、排量调节相组合情况下泵的压力脉动特性进行比较分析,结果表明随泵转速或排量变大,泵的压力脉动幅值均增大,在独立控制、同流量输出情况下,排量调节比转速调节脉动幅值大;在双控方式下,采用高转速、低排量方式压力脉动幅值最小,功率最大。进一步地,从噪声角度对泵特性进行分析,结果表明在转速、排量独立调节情况下,系统噪声的变化趋势与压力脉动一致;在同负载同流量、变转速和变排量相组合的液压系统中,系统噪声变化与压力脉动变化趋势恰好相反。在同...

提出一种新原理的节能型液压系统,其核心是一套压力变换装置,称为开关液压源.开关液压源的输入端直接挂在液压总线上,通过高速开关方式加以升压或降压增流,最终输出与各执行器需求相适应的压力和流量,最大限度地降低节流损失,达到最佳节能效果.

钝尾缘风力机翼型有较好的结构和气动性能是目前多被用于大型风力机叶片靠近轮毂区域的选定翼型。但钝尾缘翼型也有缺点易产生大的脱流涡这会降低叶片的气动性能。为了更好地研究钝尾缘翼型的性能以了解其气动性能的降低能否与其结构性能的优化相匹配。采用计算流体动力学（Computational fluid dynamicsCFD）方法对薄尾缘翼型S809和改进的钝尾缘翼型S809-100的性能进行模拟和对比结果表明相对于薄尾缘翼型钝尾缘翼型可以增大断面的最大升力系数和升力曲线斜率并可以降低翼型污染对翼型升力影响的敏感度。

为探究单螺杆发动机气动汽车动力系统的能效利用情况以获得系统较高的能效利用率主要采用分析方法并结合非稳流变质量系统的热力学理论研究系统流程中各环节的能量损失及输出功情况并重点分析排气压力对能效分配的影响。研究结果表明:采用低排气压有益于动力系统质量利用率及总能量利用率的提高;对于基本的气动汽车动力系统结构系统质量利用率高于90%但系统效率却较低这主要是由于节流减压和尾气排放过程中产生大量的能量损失其中减压阀节流过程产生的损耗约占系统总能量的一半。因此如何降低节流减压和尾气排放过程这两个关键环节的能量损耗尤其降低减压过程的能耗是提高气动汽车动力系统能效利用率的重要方向。

在叶轮机械的流固耦合中以弹性体流固耦合问题最具难度。在这类问题中需要考虑叶片在运转过程中的弹性变形与振动对流场的影响以及振荡流场的反作用。以北京地铁18号专用轴流风机为例在考虑叶片变形和流场之间相互影响的耦合状态下探讨机叶片气固耦合问题的计算方法。采用CFX软件进行流场计算、ANSYS软件进行结构计算以MFX-ANSYS/CFX为数据耦合平台应用弱耦合分区法对风机叶片的气动弹性进行数值模拟分析。并与不考虑叶片弹性变形的情况进行对比发现考虑气动弹性的最大应力几乎是不考虑气动弹性的最大应力的两倍相应的安全系数相差较大不考虑叶片的气动弹性容易高估叶片结构的安全性。分析考虑弹性变形对叶片结构安全性的影响说明叶片的气动弹性分析的必要性和重要性。

大型风力机叶片气动外形设计时不仅应考虑气动外形参数的优化还应该考虑参数优化后的运行特性才能为风力机实际控制提供依据。为此提出一种叶片气动外形及其运行特性设计优化方法。该方法首先建立叶片翼型分布、弦长分布和扭角分布等气动外形参数控制方程基于叶素-动量理论分析各参数变化对风轮功率的影响。在满足额定功率条件下以减小所需额定风速为目标进行优化求解求解过程中考虑初始桨距角的影响。针对优化后的风轮设计了风轮转矩-转速关系曲线分析了风轮运行特性。最后采用计算流体动力学方法佐证了设计结果的正确性。

针对硬岩掘进机（Tunnel boring machineTBM）破岩掘进过程中强振动对推进液压缸动态特性的影响，建立了推进液压缸轴向基础振动下的动态响应数学模型，并试验验证了模型的正确性。仿真研究了不同基础振动参数下液压缸失效区域，液压缸无杆腔压力波动幅值与轴向基础振动幅值成线性正相关，且在固有频率处最大，超过固有频率继续增大至90 Hz时压力波动幅值可视为定值。应用响应曲面法对液压缸结构参数进行了优化，优化后的液压缸正常工作能承受的基础振动幅值-频率范围较优化前拓宽了45%。利用响应曲面法对液压缸进行结构参数优化可为TBM推进液压缸设计和选型提供理论依据。

对汽车电子稳定程序（Electronic stability program，ESP）的液压系统进行仿真分析和测试。建立包括液压控制单元的控制阀、柱塞泵、制动软管、硬管以及节流器等环节的主动增压模型；对主动增压系统进行模拟仿真，获取各个环节支配性特征参数。基于模型支配特征参数和试验数据，开发出液压模型和反模型，应用该模型进行ESP压力在线预估，获取控制过程中轮缸压力这一重要控制参量。仿真和试验表明，这种液压模型和反模型能够满足ESP在线控制要求。

在大型足式机器人的驱动系统中使用液压柔顺驱动器进行补充能量控制可以极大地提高机器人的续航能力因此具有很强的实用价值。首先通过扫频的方式分别得到驱动器输出端空载状态位置频率特性曲线和输出端静止状态力频率特性曲线然后通过MATLAB的ident系统辨识工具箱进行模型辨识得到较准确的驱动器数学模型。基于上述模型采用自抗扰力控制器实时估计扰动及对其进行有效的补偿取得了较好的力控制效果进而通过力控制将液压缸等效为变刚度弹簧。建立液压柔顺驱动器中液压能、驱动器能量和热能三种能量的动态模型并对简化运动过程中三种能量之间的转换规律进行分析。基于变刚度策略对运动过程进行了补充能量控制提高了能量使用效率。不同负载质量和不同液压缸刚度情况下的水平方向运动试验结果验证了上述控制策略的有效性。