通过两个大型土钉支护深基坑工程的现场实测，测得了土钉应力分布，坡顶水平位移及土钉极限抗拔力，并用土工有限元程序ＰＬＡＸＩＳ进行计算，实测结果与有限元计算结果能较好地吻合。

在分析了阿克曼转向原理的基础上,针对16轮600 t轮胎式船艇搬运起重机所要实现的转向功能,提出了一种新的转向机构,使16轮起重机能实现直行、斜行、阿克曼转向、原地转向等9种行走模式;运用MathCAD对转向机构进行计算,找到各轮转角的联系;运用PLC+编码器+液压系统的方法实现对各轮转角的精确控制。

针对注水井带压作业过程中,配水器水嘴密封难度大等问题,研制了一套能够与带压作业机协同使用的高性能配水器外密封装置。对装置的结构组成、工作原理及主要技术参数进行研究,并根据配水器上注水嘴位置的不同,分别设计了结构相近的外密封装置,以提高密封装置的通用性。阐述了装置中的单向自锁式防窜卡瓦组件结构原理,并对其力学性能进行分析,进一步提升防窜卡瓦的夹持性能,从而避免配水器离开带压作业机防喷腔后,因管内压力过大,造成外密封装置窜飞事故的发生,为注水井实现全程带压作业提供了全新的解决方案。现场应用表明,该装置具有良好的密封性能,推广应用价值高。

采用数值模拟软件建立胶圈模型,研究了SF6高压电器用T型槽O形橡胶圈密封单元的受力变形、力学状况、密封效果、压缩率、应力、密封面接触应力分布。结果表明,仅考虑应力作用,SF6高压电器用T型槽O形橡胶圈易发生变形;在气体压力下,T型槽O形橡胶圈只被挤入T型槽的单侧区域,没有与T型槽最外侧接触;T型槽O形橡胶圈密封单元的最大应力-应变区与O形橡胶圈最大缺陷区不重叠,可提高该密封单元的可靠性。

针对换挡开关电磁阀宽温域工况下可靠性不高的技术问题,以较高精度的多场耦合仿真模型实现参数优化为基础,开展换挡开关电磁阀的结构参数优化研究。构建了换挡电磁阀电磁场-结构场-温度场-流场多场耦合有限元仿真模型,通过电磁力测试、温度测试和流量测试分别校验了电磁场模型、温度场和多场耦合模型精度,满足优化设计所需模型精度要求;为了提高优化效率,基于响应面近似建模(RSM)方法完成了宽温域换挡电磁阀电磁力和应力近似模型构建。结果表明构建的电磁力响应面模型R^2的值为0.987,最大应力响应面模型的R^2值为0.992均大于0.9,近似模型满足设计要求可用于后续换挡电磁阀结构参数优选设计研究。

为了有效解决煤矿工作面液压系统可靠性和安全性低的问题,提高系统清洁度,保证综采工作面液压系统能够稳定工作,设计了一种煤矿工作面反冲洗回液过滤系统。首先对过滤站液压系统进行设计,进而应用ProE对各组件及整个过滤系统进行了三维建模,然后通过AMESim仿真平台对液控主阀以及整个液压系统进行了HCD建模和仿真,最后对所设计的反冲洗回液过滤系统的样机进行了试验研究。结果表明:所设计的过滤系统符合设计要求,并在工作时保持良好的启闭特性及速度响应,其过滤精度高且纳污容量大,并在工作时保持良好的流量和压降特性。

针对多路阀在使用过程中的发热、异响、压力损失过大等问题,应用数值模拟的方法对液压挖掘机多路阀动臂联进行流场分析。基于流体动力学理论,利用Fluent软件得到了动臂2联阀芯在开启过程中,节流槽前、后的流速、压力及其差值的变化情况。通过数据分析,得到了多路阀动臂联稳态流场的内部流动规律和稳态液动力变化规律。观察发现动臂2联阀口开度在2.1~4mm时,压差与速差同时发生突降现象,并且液动力的变化较大,容易产生振动、噪音和气穴等现象。研究结果表明,通过对多路阀阀芯开启过程的流场分析,所获得的流速、压力和液动力等数据可以作为多路阀优化设计的参考依据,从而提升多路阀的工作效率和使用寿命。

严寒工况下，工程机械液压系统对液压油的性能要求具有特殊性，需要建立可靠有效的评价体系。传统的超低温液压油评价手段仅限于黏温特性、抗剪切性能等单一理化性能分析。根据自主搭建的A2F-10柱塞泵台架试验及常规液压油检测指标对自制的工程机械超低温液压油HS30进行综合性能评价。分析结果表明自制的工程机械超低温液压油HS30的性能指标达到进口液压油水平，且实际使用寿命可达到2000h以上。

液压平衡回路是液压系统的基本控制回路,其广泛应用于工程机械领域,其中大部分平衡回路都是由平衡阀构成。平衡阀作为平衡回路中的关键元件,对平衡回路的稳定运行有着重要影响。通常情况下平衡阀的内部结构参数难以获取,因此基于平衡阀样本中的先导全开节流特性和溢流特性建立其数学模型,进而构建平衡回路的数学模型。采用MATLAB/Simulink对平衡回路进行仿真,结果表明,构建的数学模型可以反映平衡回路的动态特性以及使液压设计人员能够对平衡阀的选型进行评估。

为检验液压泵和液压马达的性能，研制了一套新型的矿用泵、马达综合试验台。介绍了该试验台的结构、试验方案及工作原理，对A11V0145变量泵的各项性能指标进行了测试，经计算机自动采集与处理得出了相关的测试数据和曲线图，并对测试结果进行了分析。实践表明：该试验台可以完成对泵、马达的各项性能测试，达到了试验台设计的目的。