基于液压挖掘机多路阀阀芯与阀腔微观表面的分形特征,通过W-M函数,建立阀芯与阀腔的表面数学模型;通过Matlab软件进行编程,建立各向异性的三维表面形貌模型,并比较不同分形维数对阀芯与阀腔表面形貌的影响。针对阀芯与阀腔间的缝隙流动,建立缝隙流动模型,通过Fluent软件来分析液压油在缝隙中流动时油压和油速的变化。结果表明随着分形维数的增大,阀芯的表面粗糙度呈增大的趋势;液压油在缝隙中流动时,表面粗糙度对压力降有着重要的影响,对流体的流速有一定的影响,阀芯与阀腔的表面粗糙度越大,油液的压力降越大,流速越小。

针对产品方案评价体系中评价指标的权重分配及指标间关联关系的分析问题,提出了一种基于模糊层次分析法（AHP）和模糊决策试行与评价实验方法（DEMATEL）的混合模型。模糊AHP通过对评价粒度和评价指标的两两重要性对比建立二级判断矩阵,然后经过一系列运算确定评价指标的权重精确值。模糊DEMATEL对评价指标间的相互影响关系进行定量分析,同时结合AHP法得到的权重值获得各评价指标的赋权中心度和原因度,并据此构建影响关联图。实例分析表明,所提的理论和方法在工程应用中是可行、有效的。

建立了锥型溢流阀的溢流流量模型,建立了包含瞬态液动力和稳态液动力的溢流阀动态特性模型。基于此,利用Routh-Hurmitz方法推导出了锥阀系统的溢流稳定条件。通过实验对比研究验证了所建模型的正确性。分析了锥型溢流阀的设计参数对阀系统动态特性的影响,并用灵敏度分析获得了影响最显著的参数是液流控制体的直径D。结果表明:所建立的模型可以很大程度地捕捉溢流系统的真实动态特性,所建立的稳定判定条件可以作为设计阀的有利依据。

针对工程机械用流量控制阀多采用的节流槽形式的阀口会引起压力损失，采用理论计算和CFD技术对节流槽的压力损失进行了对比分析。结果表明：流量控制阀阀芯位移一定，主泵输出流量越大，进油处以及回油处的节流压力损失越大；主泵输出的流量一定，流量控制阀阀芯位移越大，进油处以及回油处的节流压力损失越小。

以SY235型液压挖掘机的双阀芯多路阀原型为研究对象，建立了挖掘机主泵、单阀芯多路阀、双阀芯多路阀和执行机构等液压模块及整机运动学的联合仿真模型，并以单阀芯SY235C-8M和双阀芯样机SY235C-8S为平台搭建了两个整机实验系统，验证了模型的正确性，并进行了比较分析。结果表明：与单阀芯相比，双阀芯多路阀控制的油缸压力小，功率消耗小；双阀芯系统中的油缸压力在先到达峰值的情况下比单阀芯系统先达到稳态；在位移响应上也是双阀芯系统稍快。

针对挖掘机挖掘工况的复杂性 采用AMESim 以铲斗挖掘为例对挖掘机的多路阀控液压系统进行分析.结果显示： 在铲斗齿尖过垂直位置之前 有杆腔压力一直大于无杆腔压力 在开始阶段液压泵出口压力为0 随着阀芯的移动中位过流面积逐渐减小 系统开始建立压力.

基于W-M函数建立滑阀式液压阀阀芯与阀腔微观表面各向异性的三维形貌模型并建立阀芯与阀腔间缝隙流动模型;运用Fluent软件分析液压油在压差与剪切共同作用下在缝隙中流动时油压和流速的变化。结果表明：当油液在压差与剪切共同作用下缝隙中流动时阀芯表面的剪切力大于阀腔阀芯与阀腔的表面粗糙度越大剪切力的波动程度越大油液受到的阻碍作用越大油液的流速越小;阀芯的表面粗糙度越大其径向不平衡力越加剧从而会造成阀芯与阀腔的磨损加快。

提出了集成利用MATLAB和AMESim对液压系统进行仿真的方法。介绍了AMESim软件的特点;在AMESim中建立了换向滑阀液压系统的模型,对参数进行了初始化设置;然后利用AMESim与MATLAB的接口,在MATLAB中实现了换向滑阀的优化仿真,并在AMESim中显示了仿真后的特性曲线。采用该方法实现了带有V型节流槽的滑阀结构的优化设计,为提高滑阀性能提供了方法和依据。

针对阀口喷流的现象采用FLUENT商业化CFD软件中的RNGk-ε湍流模型、多相流气穴模型和壁面模型相结合对阀体内流场进行了模拟。并据此定性分析几何参数、物理参数等对气穴强度的影响定量预测阀体内气穴发生的区域减少阀体内的气穴强度抑制气穴发生从而寻求优化的流道结构形状为设计高效率、低能耗、低噪声的液压阀奠定基础提供重要的理论和实际应用信息。

运用分形理论,研究阀芯微观表面的分形特征。采用W eierstrass-Mandelbrot函数对阀芯微观表面轮廓进行表征;通过结构函数与尺度符合幂律关系,说明液压阀微观表面具有分形特征。运用分形表征曲线,建立微观阀间隙二维横截面模型,使用FLUENT流体软件对具有粗糙表面阀腔间隙的流场进行数值模拟,并且与理想光滑表面的模拟结果进行对比分析。研究结果表明,粗糙的阀间隙所形成的压力降明显大于理想光滑表面所形成的压力降。对阀芯进行改进,增加环形槽。模拟结果表明,带有环形槽的阀芯既能满足粗糙度要求,又能起到比较好的密封保压作用。