为满足大流量和快响应电液控制系统的需求,采用大功率直线电机分步直接驱动先导阀与主阀阀芯,将直线电机驱动技术与先导阀结构紧密结合,研制出一款直线电机驱动的水压高速大流量开关阀.建立了开关阀AMESim模型,并对其关键结构参数进行了仿真优化,得到了其动态特性曲线.通过Matlab/Simulink对直线电机位置环及速度环进行双环运动规划,控制阀芯的运动状态,进而实现阀口开度的精确数字控制,提高了大流量高速开关阀的控制精度.完成了开关阀原理样机的研制,开展了直线电机控制的运动轨迹试验研究.结果显示,其跟随性能良好,能够实现设定的运动规划,与仿真结果基本相符,满足高速、大流量的技术要求.

针对NIM5喷泉钟（111）物理布局对冷却光的斜入射角度要求，提出了一体化冷却光注入设计，将偏振、功率和光束特性控制功能集成到冷却光注入系统．根据系统要求，提出相应指标的调校方法．在保证光功率稳定性优于97％的条件下，实现了光利用率大于86％，垂直度小于0．3’，光斑均匀性波动小于4％，准直性（光束直径离散）小于3％．较好地满足了NIM5喷泉钟要求．

为了提升负载敏感泵控系统流量控制特性,建立了负载敏感泵控系统动态数学模型及动态仿真模型,并对模型的正确性开展了台架试验验证.以动态模型为依据,着重分析了变量机构关键配合参数对负载敏感泵控系统流量控制精度及变量机构能耗特性的影响规律.研究发现,适当的负载敏感阀及压力切断阀径向配合间隙和负载敏感阀口负遮盖量,不仅有利于提高负载敏感泵控系统的流量控制精度,而且能将变量机构节流损耗控制在较低水平.过大的间隙和负遮盖量设计,不仅会导致变量机构节流损耗大幅增加,而且会导致负载敏感泵控系统的流量控制精度大幅降低.

温升效应是磁流变液阻尼器由实验室走向大规模工程实用化所面临的重大挑战,在长时间连续工作过程中所引发的温升现象会影响阻尼器的力学性能及稳定性.为全面了解磁流变阻尼器在温升效应下的性能变化以及克服输出性能随温度波动的控制方法,分别从磁流变液温度特性、阻尼器温升理论、考虑温度因素的动力学模型和温升补偿控制算法4个方面进行归纳阐述.重点介绍了直线式磁流变阻尼器在温升条件下的研究状况.由磁流变液材料、器件直至系统的角度全面梳理了温度因素对磁流变阻尼器的影响.最后,针对磁流变阻尼器在温升情况下的研究进行总结,并分析其所面临的问题和挑战.

理想的动力总成悬置在低频高幅值激励下应具有大刚度大阻尼、在高频低幅值激励下小刚度小阻尼特性.针对现有磁流变液悬置的动刚度可控范围低、零场动刚度大及工作行程有限等问题,本文提出并实现了一种在全工作频率范围内具有较大动刚度范围、较小零场动刚度和最大化工作行程的磁流变液悬置,即内旁通道阀式磁流变液悬置.利用有限元仿真软件对该磁流变液悬置进行了电磁场仿真分析.建立了该磁流变液悬置的可控阻尼力数学模型,并基于搭建的伺服液压作动系统进行了磁流变液悬置阻尼力可控性能试验.

针对小口径弹药引信磁流变液延期解除保险机构通用性的问题,分析了机构结构、磁流变液特性和环境参数对延期时间的综合影响,通过旋转等效实验确定了该机构延期时间的调控能力.在机构结构分析中,分析了孔型、孔径和孔长对延期时间调控的影响,选择孔径作为时间调控参数.在磁流变液特性分析中,基于HerschelBulkey模型,推导了磁流变液黏度表达式,并通过黏-温特性实验,确定了磁流变液泄流时黏度的影响因素.通过旋转等效实验深入研究了在60 000～90 000r/min转速条件下孔径和磁流变液配比对延期时间的调控能力.研究结果表明:在磁流变液配比为7∶1,8∶1,9∶1和0.26～0.30mm孔径条件下,能够更有效地调控延期时间,并且这种机构在60 000～70 000r/min转速条件下有很好的通用性.

本文综述了传动系统关键零部件智能感知技术的发展状况,包括振动和润滑接触状态监测,以及封闭金属箱体内外的超声通信技术.振动监测主要通过嵌入系统内部的微加速度传感器及无线通信技术来实现;润滑接触状态包括压力、温度分布及油膜厚度,其中压力和温度分布测量主要利用接触式的金属薄膜电阻传感器,油膜厚度监测可以通过接触式电容方法或者非接触式超声方法.由于封闭金属箱体会屏蔽电磁信号,迫切需要实现基于机械波的箱体内外双向通信.同时,本文简要介绍了课题组开发的齿轮振动和应变无线监测系统,实验结果表明内部感知信号能够清晰地体现转速和啮合信息,从而反映传动系统的实时运行状态.

为对18CrNi4A材料齿轮加工过程中出现的磨削烧伤现象进行有效控制与预防,从而达到改进工艺、延长寿命的目标,利用ABAQUS有限元仿真方法,建立了齿轮磨削仿真模型,研究了18CrNi4A材料齿轮磨削过程中砂轮线速度、磨削切深等工艺参数对磨削温度场的影响规律,确立了各工艺参数对磨削温度场影响的权重,为实现基于烧伤性能变化的磨削参数控制研究提供了参考.进行了18CrNi4A材料齿轮磨削加工试验,验证了有限元仿真分析的可信性,并得到了18CrNi4A材料的磨削烧伤临界温度,能够对18CrNi4A材料齿轮磨削加工工艺参数的确定提供一定的理论指导.

特种车行驶路况复杂,道路崎岖,环境恶劣,其舒适性严重影响成员的生理和心理状态,所以特种车的减振降噪问题,已成为目前的研究热点之一.然而,实际工程中针对某一辆特种车进行单独的减振降噪设计,不仅耗时长,效率低,而且通用性差,成本高.针对这一问题,开展特种车减振降噪技术研究,以特种车为研究对象,用模块化设计的方法设计模块材料、厚度、尺寸及黏贴方法,以及与车体、发动机支撑等的匹配关系,形成系列化减振降噪措施,实现特种车减振降噪的模块化和通用化,可满足不用车型不同需求的模块化结构元件,降低设计和加工成本.仿真结果和路面测试结果表明了该技术的减振降噪效果,验证了模块化设计方法的有效性.论文提出的方法可为特种车辆的减振降噪措施提供有益的参考,具有重要的理论价值和工程实际意义.

为解决已有的液压变压器变压比模型与实际结果偏差较大的问题,通过对实际工作过程中不应忽略的摩擦与泄漏损失进行研究,引入机械摩擦损失系数、黏性摩擦损失系数和层流泄漏系数,建立了液压变压器变压比模型.计算分析和试验结果表明,负载流量对液压变压器的变压比特性影响巨大,液压变压器的变压比应表示为配流盘控制角和负载流量的函数.当控制角不变时,变压比随负载流量的增大单调减小;当负载流量不变时,变压比存在有限的最大值,这一最大值及其对应的最大有效控制角随负载流量的增大而减小.