以动力锂电池生产工艺的真空连续生产线为背景，介绍了真空过渡仓闸门的基本结构，主要包括门体、启闭机构、锁紧机构。闸门的密封由密封结构、锁紧机构共同实现，因此有必要对二者进行关联分析，使得仿真边界条件趋近实际工况。由锁紧机构ADAMS运动仿真得到密封条最大压缩形变；应用ANSYS接触分析，模拟密封过程中密封条截面形变；再次应用ANSYS接触分析，改善锁紧点数量和加强筋设置数量改善密封板和密封条的形变，对4种不同工况下的形变进行模拟，最终得到优化的密封结构，从而保证动力电池在该真空连续线的生产质量。

针对气体燃料电控喷射系统对气体燃料喷射量的控制精度低以及流量实时连续调节等问题，提出一种基于电磁直线执行器直接驱动菌形阀的燃料电控喷射系统。在MATLAB／Simulink下建立整个系统的控制模型，仿真计算喷射装置在不同升程下的流量特性，同时对其内部的流场进行仿真，研究其在不同的供气压力下的稳态流量。仿真结果表明，系统的流量和喷射装置的升程以及供气压力成近似线性关系。因此可以通过控制升程的大小来实现流量的连续调节，搭建了气体燃料电控喷射系统的流量特性测试试验台。试验测试在升程分别为1～4mill和供气压力0．02～0．05MPa时的流量特性，和仿真结果相吻合，验证了模型的正确性，同时为燃料电控喷射系统的应用提供理论基础。

长时间负重行走或站立对人的体力消耗很大，甚至危害身体健康。基于此，设计了一款自重势能回收气动式助力装置。该装置采用轻质合金材料作为支撑骨架，利用结构拓扑优化方法实现骨架轻量化设计，通过脚跟底部设置的气囊回收人的重力势能实现肩部负载的减轻，无需外部动力源，结构简单，成本低，并能够实现骨架衣服一体化设计，穿戴行走方便。多次试验证明，该装置能有效减轻肩部负重行走或站立带来的体力消耗。

设计了一种复速级冲击涡轮式气启动马达，满足工程车辆、煤矿车辆频繁启动及防爆等需求。介绍了其涡轮工作原理和具体结构组成，分析了其涡轮驱动的流场情况，研究了其输出特性。在流场分析基础上，对马达输出的扭矩和机械功率进行了实验研究。结果表明：复速级冲击涡轮式气启动马达输出扭矩与转速呈现较好的线性关系，调速幅度宽，符合实际应用要求。

针对有限容积减压对控制元件的要求，设计了高压气动大流量电磁开关阀，并根据其结构，运用电磁学、热力学、流体机械力学原理，建立了电磁一气热。机械耦合的数学模型。通过电磁阀的数学模型进行了计算机仿真，结果表明：电磁阀在运动过程中分为四个阶段：先导阀触动、先导阀运动、主阀运动、主阀保持。通过分析各个电磁阀参数发现，对响应时间影响较大的是前三个阶段。采用遗传算法对主要的电磁阀结构参数和控制参数进行多参数优化，取得了较好的优化效果。

为了阐释空气静压导轨气膜间隙处在微小尺度所体现的特性，引入努森数（Kn），计算了不同工况下气膜内压力和不同气膜厚度下勋数的变化关系。引入支撑区气膜分层假设，与分子动力学相结合，对气膜内不同流态层的刚度进行了实验和分析。通过ANSYS仿真和实验数据相结合得出了结论：气膜内稀薄效应的增强，可以一定程度上提高气浮支撑的静承载能力。气浮支撑的刚度特性和气膜内部分层情况有关：以分子碰撞运动为主的稀薄层主要起容性效应，实现分子间动量的传递和转化，因此该层所体现出来的刚度较差；以惯性力驱动的连续流层内部分子运动比较稳定，特别是在垂直方向不存在显著的动能和压力能之间的转化，因此该层的刚度特性较强。实验证明，气膜厚度在1～10μm时，气膜的刚度先增大后减小，也间接论证了静压支撑的刚度特性主要...

根据翼帆空气动力学特性和受力分析结果，设计并搭建翼帆回转液压实验台。通过将复杂变化的随机风扰动抽象简化为简单、规则的集中信号波的形式，并将其换算成风阻力矩模拟数值信号波，输入到翼帆回转实验台的扭矩加载器中，最终得到了液压系统中各个扰动信号对应的多组液压特性曲线，进而得出风阻力矩扰动信号对翼帆回转的影响结论。为翼帆回转机构及其液压驱动系统设计和实船应用奠定实验研究基础。

淡水收集装置的原理及性能效率的研究对于户外活动与野外考察具有十分重要的意义。由于将空气中的水蒸气转化为可以饮用的液态水过程中涉及到相变的发生，所以能量的交换与利用是空气取水装置设计过程中必须要考虑的问题。研究并利用微流控技术及吸附解吸附原理设计了一种新型的便携微流控空气取水设备，减小了空气取水装置体积和能耗，提高了淡水收集效率。

以电驱动客车制动能量回收系统气压调节模块中的两种阀块为研究对象进行对比研究。对电磁开关阀，建立耦合动力学模型，研究其在不同控制频率和占空比下的增减压特性，为实现气压的精确调节，提出了逻辑门限值控制算法，并验证了气压精确调节的有效性。由于电磁开关阀是非连续控制，响应时间慢，压力波动频繁，无法实现精确控制，而比例继动阀是连续控制，控制精度高。对比例继动阀，建立非线性数学模型，分析其迟滞特性、压力响应特性，设计了前馈补偿与带积分抗饱和的PI控制相结合的控制器。对两种阀进行了硬件在环试验，结果表明，相对于电磁开关阀，比例继动阀在控制效果、制动平顺性方面都有很大改善。

针对飞机襟翼与滑轨座对接面铣切设备的平面自动进给问题,提出了通过一键式全气动控制系统实现自动进给、限位停止和自动复位的控制方法。根据刀具路径规划,在需要换向的地方设置机碰换向阀,在零点和终点设置限位开关。通过设置多种控制信号的优先级关系,有序控制平面内X向和Y向行走气马达的正转、反转和停止,自动按照规划路径完成对接面加工。实验结果表明：该一键式全气动控制系统性能稳定,反应敏捷,能准确地自动实现平面自动进给、停止和复位,满足生产技术要求。