针对纯电动汽车续驶里程低、电池充电难等问题,对纯电动汽车的再生制动系统进行了研究,通过比较多种液压制动能量回收方案与储能方式,提出了定压源飞轮液压再生制动系统。为提高所提出的再生制动系统的能量回收效率,以泵/马达和蓄能器工作参数作为变量进行了试验研究和基于AMESim软件的仿真研究,通过仿真分析和试验研究对比,找出了最佳的参数匹配。研究结果表明,该再生制动系统的能量回收效率随着蓄能器容积的大小不同和液压泵/马达的排量不同而改变,泵/马达排量越大回收的能量越多,但是随着排量的增加泵/马达上的阻力也增加了,高于一定值后能量回收效率会下降;蓄能器容积越大,可回收的能量越多。对该系统的研究值得借鉴,可为合理匹配电动汽车液压再生制动系统参数提供依据。

针对液压挖掘机工作装置挖掘力的分析计算与优化问题,对工作装置在斗杆挖掘工况下的最大挖掘力及工作装置关键铰接点空间位置对其最大挖掘力的影响进行了研究,提出了采用机械系统与液压系统联合仿真的方法,建立了某液压挖掘机工作装置的虚拟样机模型,分析斗杆油缸以系统最大压力工作,铲斗油缸、动臂油缸闭锁时,在整个挖掘范围内,工作装置的挖掘力图谱,并确定了最大斗杆挖掘力。在此基础上,以最大斗杆挖掘力为设计目标,通过试验设计方法,研究了工作装置机构铰接点空间位置对斗杆挖掘工况下最大挖掘力的影响。研究结果表明,液压挖掘机最大挖掘力达到国外同类产品水平,同时找出了铲斗最大挖掘力位置及数值,为工作装置优化设计和结构强度分析提供了有效依据。

针对大型正铲液压挖掘机工作装置工作范围和挖掘力的性能优化问题,首先采用ADAMS/view开发了液压挖掘机工作装置的运动学仿真模型,通过对其进行运动学仿真得出了挖掘包络图与工作范围性能指标,并通过调整铰接点位置的优化方法对工作范围的性能进行了优化;然后利用ADAMS/Hydraulics开发了正铲液压挖掘机工作装置液压模型,集成于工作装置运动学模型,从而建立了工作装置动力学模型,对其进行了挖掘力性能仿真研究,通过调整铰接点位置的优化方法对最大挖掘力进行了优化。研究结果表明,通过采用该仿真优化方法,提升了工作装置的工作范围与挖掘力的性能,筛选出的最终优化方案,将作为研发大型液压挖掘机的设计依据。

为提高纯电动汽车制动时的再生制动能量回收率与汽车起步加速的动力性能,通过比较各种再生制动能量回收方案与储能方式,提出了在纯电动汽车的蓄电池回收制动能量的基础上加设液压制动能量回收系统。应用PID控制,在ECE-15循环工况下进行了仿真,并分析了整车的动力性能与能量的回收利用率。研究结果表明,在纯电动汽车上利用液压再生制动系统能够显著地提高整车的起步加速能力,并增加汽车的续驶里程28%左右。

针对大型正铲液压挖掘机工作装置结构强度的评估问题,对大型正铲液压挖掘机工作装置的结构强度进行了研究。采用离散元技术对铲斗挖掘力进行了研究,得出了工作装置斗杆挖掘等挖掘工况的动态挖掘阻力。基于MSC.Adams建立了工作装置刚体模型和刚柔耦合模型,运用刚体模型进行了工作装置最大挖掘力普查研究。最后在工作装置刚柔耦合模型中,通过施加动态挖掘阻力,进行斗杆挖掘,分析了工作装置的结构强度;同时在工作装置刚柔耦合模型中,通过施加静态的最大挖掘力,分析了工作装置的结构强度。研究结果表明,工作装置的静态仿真存在着局限性,不能全面地反映工作装置的结构强度情况,并证明了动态仿真研究的重要性,初步探究了挖掘姿态、工作负载与结构强度三者之间的关系,为大型液压挖掘机工作装置的设计提供了具有价值的参考。

针对正铲挖掘机液压系统与工作装置负载的性能匹配问题,提出了多学科协同仿真方法,并应用于整机系统的性能仿真研究。为准确模拟挖掘机工作过程中各子系统的性能参数变化,基于多刚体动力学软件ADAMS建立了工作装置的机构仿真模型,并利用离散元仿真软件EDEM模拟了挖掘机不同进给深度的实际挖掘负载;然后,根据液压系统原理及控制方式,以AMESim为主仿真平台,建立了复合控制泵模型;最后,构建了全系统机液协同仿真模型。分别对液压系统工作过程中液压泵和各液压缸的性能参数进行了仿真验证,并模拟了不同挖掘负载对液压系统性能参数的影响变化。研究结果表明,该协同仿真方法能够用于对复杂系统进行准确、有效地建模,并验证了所设计的液压系统在多变负载工况下性能匹配参数的合理性。

针对企业制造的某型号液压闭门器的寿命测试合格率低的问题,对该闭门器工作时柱塞所受阻尼力进行了理论计算、仿真分析和试验测试研究。首先,在柱塞处于不同位置时,结合液压流体力学理论分别建立了闭门器的阻尼力数学模型,利用MATLAB辅助计算得到了不同状态下柱塞齿条所受压力与速度的关系曲线,对闭门器阻尼力进行了理论分析;然后,利用Fluent建立了闭门器内部流道模型,通过流场仿真得到了流道压力分布;最后,通过闭门器台架试验测得了安装闭门器后的开关门力,以及不同位置段的关门时间,并结合仿真结果对该阻尼力数学模型进行了验证。研究结果表明:理论关门力和实际关门力误差为2.6 N~3.5 N,所建立的闭门器阻尼力数学模型准确、可靠,可作为今后闭门器结构优化的基础。

针对传统液压再生制动汽车在高强度制动工况下再生制动特性差的问题,对系统的再生制动过程进行了研究,提出了一种用两个初始压力不同的小容积蓄能器作为液压再生制动系统储能单元的方法。搭建了液压再生制动系统试验台架,通过台架实验分析了蓄能器各主要参数对再生制动过程的影响,在ADVISOR平台中搭建了双蓄能器并联式液压再生制动车辆模型,对系统的制动特性进行了仿真研究。研究结果表明：液压再生制动系统提供的制动力矩与蓄能器压力成线性关系,且蓄能器体积越小,压力上升越快;采用双蓄能器进行液压再生制动可有效增大系统再生制动力矩的取值范围,提高系统能量回收效率。

为准确分析装载机工作过程中工作装置的运动以及零件的载荷和强度状况，采用多体动力学仿真软件MSC-ADAMS及其液压模块，建立了工作装置的机械一液压耦合仿真模型。其中机械模型为刚柔耦合模型，动臂、连杆、摇臂是可变形的柔性体零件，用有限元软件ANSYS构造，其他为不变形的刚体零件。对装载机工作装置进行一个工作循环的仿真，结果表明仿真模型全面反映了工作装置的运动状况和零件的强度状况。

研究基于流固耦合的减振器叠加复原阀建模分析方法。用ADINA软件建立了节流阀三维固液耦合分析模型,用其中流固耦合分析模块对其非线性动特性进行分析,得到弹性阀片的变形、油液的流场特性等。通过与该型号减振器技术参数对比验证建模的有效性。