针对深海浮游生物的取样需求设计了一种高通量的深海压力补偿取样装置装置包括深海泵总成、自适应压力平衡过滤取样装置、压力补偿装置以及检测控制系统等。仿真分析了硬度90 HA的O形密封圈在安装压缩率22%、60 MPa的密封环境下的密封压力69.2 MPa满足密封需求;通过磁力扭矩实验发现扭矩0.2 N·m时密封舱壁厚7 mm满足传动及耐压性能的要求;60 MPa高压舱试验中深海泵总成的耐压、密封性能良好;建立了取样装置的压力补偿物理模型。仿真研究表明公称体积1 L、壁厚25 mm、预充压力25 MPa的囊式蓄能器在6000 m深海取样的计算中温度的变化使取样系统有8.75%的压力增加材料变形引起的压力损失约为0.4%温度变化对保压效果的影响较大为确保样品的原位特性在保压回路中增设溢流阀并配备样品储运冰箱。

为了优化车辆悬架的减振控制及振动能量回收提出了一种基于协调控制的馈能式磁流变半主动悬架。建立了1/4车二自由度悬架力学模型、磁流变减振器数学模型和馈能模型利用MATLAB/Simulink软件对馈能特性进行了仿真分析并进行了参数敏感性分析。分析了减振器实现自供能的条件及结构参数的影响设计并分析了多模式协调控制下的悬架动力学特性和馈能特性。结果表明该减振器馈能结构参数对自供能影响较大;协调控制器能够有效协调悬架系统减振与馈能关系降低能耗阻尼力可控性好能够衰减车辆振动馈能特性效果良好验证了该结构的可行性。

为研究双自由度（2D）伺服阀先导控制阀口处气穴现象的影响因素及对阀芯稳定性的影响，运用Fluent软件中cavitation模型对2D伺服阀矩形先导阀口进行了气穴特性的仿真研究。研究表明，在出口压力低于1 MPa时，阀口处会出现气穴现象，且因气穴指数σ较小，故在弓形感受通道会出现气泡现象，出口压力高于5 MPa时，无明显气泡现象但阀口处的气穴仍然存在；随着入口流速增加，阀口内侧壁和外侧壁处气穴强度和分布范围增加；在出口压力0.1 MPa情况下，随着阀口开度增加气穴现象减弱。结果表明，2D伺服阀正常工作时先导阀口处会产生气穴，对伺服阀阀芯运动的稳定性产生干扰。

针对蓄电池轨道工程车制动性能的不足设计了一套液压再生制动系统，在车辆原底架结构基础上与原制动系统共同作用形成了一套复合制动系统。为探究复合制动系统制动、能量回收和缓速的有效性，对电液轨道车下坡纯摩擦制动的能力进行了理论计算，并利用AMESim和MATLAB/Simulink建立的液压系统模型对复合制动过程进行仿真运算。仿真结果表明：复合制动方式能大大提高下坡制动性能同时回收制动能量；在高速工况下制动时，马达变排量控制方式能够提高液压再生制动扭矩，从而减少制动距离和磨损。复合制动系统能有效地调节轨道车下坡速度，保证车辆安全性。

以科研成果深化与延伸课程教学模式为目标,探索利用新型集成式压电作动器科研成果反哺《液压与气压传动》课程研究性教学方法、教学模式以及实施策略,剖析新型集成式压电作动器中所蕴含的流体力学、液压泵、液压控制阀、液压缸以及蓄能器等液压元件的新型结构及其集成原理,深化液压技术主要知识点的原理解析与应用实例认识。拓展《液压与气压传动》课程教学内容广度与深度,构建完成《液压与气压传动》课程研究性教学新模式的实施路径与实施策略。

液压阀口通常伴随剧烈的介质流动，诱发空化相变、流体自激、结构振动等复杂气液固耦合激振问题。通过流动可视化实验，获得流动现象的直观捕捉，有助于深入理解现象的物理本质，揭示问题的内在机制，获得合理的建模依据，进而提出解决问题的有效办法。在分析液压阀口流动可视化实验研究进展基础上，综合实验内容要素，阐述了“看”、“听”、“演”的可视化实验研究方法与技术手段。

针对国产多路阀微动特性差的特点，为实现多路阀主阀芯在微小动作时的控制精度，提出了改变二通压力补偿阀阀口结构，从而改善多路阀微动特性的方法。通过建立负载敏感多路阀系统数学模型，并采用MATLAB编制动态仿真程序，对二通压力补偿阀两种不同阀口结构对整阀微动特性的影响进行仿真，分析并得出改善后的二节圆弧形节流槽型式能提高小流量工况下系统稳态输出流量的线性度、分辨率和控制精度，同时减小动态响应过程中主阀口的压差波动和响应时间。

液压滑阀在阀芯的偏置以及油液污染的影响下会产生一附加摩擦力。为研究附加摩擦力对滑阀工作特性的影响,基于Fluent对不同偏置下阀芯摩擦力进行仿真分析,得出阀芯摩擦力受阀芯偏置的影响情况。运用AMESim软件分析,得出所产生的附加摩擦力会延迟滑阀的压力响应时间。理论分析和对比仿真结果表明,在滑阀控制压力和弹簧预紧力设计时,适当的增大控制开启压力,能在一定程度上减小阀芯的响应延迟,从而补偿附加摩擦力的影响。

乳化液泵属于多柱塞阀配流往复式容积泵，以进、排液阀完成配流任务，实践中为了达到流量调节目的往往采用变频驱动技术。采用线性可变差动变压器（Linear Variable Differential TransformerLVDT）位移传感器测量了进、排液阀阀芯和柱塞位移规律，并同步采集了泵出口处的压力数据。试验结果显示：排液阀阀芯在不同曲轴转速下的行程是变化的，且均未达到由限位结构决定的限位高度；排液阀阀芯在开启过程中存在着抖动，这种开启行程中的反向运动是由泵出口处的压力脉动导致；进、排液阀开启过程均存在滞后，而排液阀关闭滞后不明显，进液阀关闭滞后随着曲轴转速的下降而缓解。为了降低这类泵曲轴转速降低时引发的压力脉动加剧现象，可考虑采用主动控制进液阀启闭时刻的方式实现流量调节目的。

为改进已有的弯叶片旋涡泵利用workbench平台对原模型建立了优化设计模型。叶型的参数化建模基于5点控制的B样条曲线设计由6个设计参数同时控制。首先进行了设计参数对旋涡泵的外特性参数功率、效率、扬程的相关性分析结果表明叶片进口角和出口角对外特性影响较大;进一步以叶片进出口角为自变量采用面心立方的中心复合设计法设计了9个试验点拟合出的3个响应面均具有较高拟合度;通过设置约束条件和优化目标在响应面上的100个样本点中选取了3个优化点其中优化点1扬程提高最多较原型扬程上升了45.80%优化点3效率提高最多效率提高了5.60%。