基于Fluent流场仿真分析软件,在定压差条件下,对带有单U形、斜U形以及V形基本节流槽的滑阀阀口开度-流量特性开展了研究,并将其与试验结果进行了对比验证,得出了U形类槽口随着阀口开度的增加流量梯度减小、斜U形类槽口随着阀口开度的增加基本保持不变、V形类槽口随着阀口开度的增加流量梯度增大的结论。基于上述研究,利用粒子群优化算法,得到满足定压差条件下阀口开度-流量特性要求的节流槽优化尺寸,并通过实例验证了优化结果。

为满足大型船舶设备实船工况的仿真需要,开展大作业空间、高速、重载的超大型6自由度运动平台的研发工作。为解决高速、大作业范围所导致的液压缸缸速过高问题,设计合页比例放大机构。利用浮球自重平衡机构,降低液压缸的驱动力需求,在ADAMS中建立平台虚拟样机模型,验证自重平衡机构的有效性。对3类液压缸驱动特性进行分析,选用单出杆差速缸驱动平台运动。仿真计算结果表明:配备了自重平衡机构及采用差速缸驱动方式后平台液压系统消耗的平均功率得到了显著降低。

针对大功率泵喷推进器的矢量控制需要,本文提出了一种新型导流板式矢量控制机构,并对其操纵性能和控制特性开展了研究。基于泵喷推进器和导流板的3D模型,使用STAR CCM+计算出了不同工况下矢量控制机构的水动力性能,获得了控制机构的受力曲线,由此总结出了矢量控制机构的矢量操纵策略。按照1:4的缩比尺寸,研制开发了导流板矢量控制机构及配套的液压驱动控制系统,验证了泵喷推进器矢量控制机构的控制精度可以满足实际需要。

利用基于二次调节技术的主动升沉补偿实验平台,设计为轮机工程专业配套的在线波浪预报实验,钢丝绳动态伸长量状态观测实验以及主动升沉补偿综合实验.此三实验涉及了前馈控制,状态观测器设计方法等现代自动控制理论的相关知识点,包含了Matlab编程、仿真、实操验证以及数据处理等环节.实验具有学科前沿性,在深化和巩固所学知识点的过程中能够全方位地锻炼学生的科研能力.

船用主动升沉补偿起重机作为一种典型的自动化设备在远洋补给、海洋工程等领域得到了广泛的应用。以建设启发性、综合性,并能反映海洋工程前沿领域的教学实验设施为目标,搭建了基于二次调节技术的主动升沉补偿实验平台。该平台采用六自由度转台模拟船体运动,在半实物仿真环境下编制控制算法对液压卷筒进行角位移控制,实现对被吊货物垂向运动的主动升沉补偿。通过该实验平台,学生可以实践二次调节单元三环控制器整定方法,舰船运动短时预报方法及基于结构不变形原理的前馈控制器设计方法等诸多知识点。既激发了学生学习的积极性,又锻炼了学生的动手实践能力。

<正> 液压缸设计过程中,尤其是对于行程较大的液压缸的设计,稳定性校核是一项很重要的内容。当液压缸承受的负载力P 超过稳定临界力P_k时,即丧失稳定。液压缸的稳定条件为:P≤(P_k)/(n_k)(N)式中P——活塞杆承受的压力,NP_k——液压缸的稳定临界力,Nn_k——稳定性安全系数,n_k=2～4从稳定性条件可以看出,稳定临界力P_k

基于Fluent流场仿真分析软件，对单U形、斜U形、V形、2U形、3U形及U＋V形节流槽在定压差条件下的阀口开度．流量特性开展了仿真研究，通过拟合分析获得了六种典型节流槽的仿真流量特性，以及六种典型节流槽的识别方法，并通过试验验证了仿真分析的可信性。结合上述研究，建立典型节流槽数据库，运用MABLAT中GUI模块，研发出了基于粒子群算法的节流槽优化设计软件。通过对不同节流槽优化效果的检验，验证了研发的节流槽优化设计软件的有效性。

为实现对某型船用舵传动装置零件间隙、部件同轴度等因素造成的冲击振动特性的研究，构建了船用舵传动装置的缩比试验台架，并针对传动装置设计了关键零件间隙和部件同轴度可调的机械结构。基于振动特性试验对系统平稳性的要求，设计了试验台架液压驱动控制系统，通过仿真和试验研究，验证了液压驱动控制系统满足试验条件，可用于该装置的后期振动试验研究。

针对某水面船舶舵机加载系统的研制要求，开发了一套动态加载系统。系统采用了两差动液压缸等腰三角形布置的加载方式和安全的液压回路，在采用变PID控制和结构不变性原理补偿的基础上实现了对加载系统多余力的有效消除。实验结果表明，本动态加载系统达到了良好的加载精度和高的频率响应。

通过对汽车起重机液压系统进行合理改进进一步提高整机的工作效率降低能量消耗.以某型起重机卷扬工作系统为例在分析主阀阀前补偿与阀后补偿两种不同液压系统工作原理的基础上运用虚拟仿真平台AMESim软件对两种补偿方式进行了准确建模并对典型工况进行了对比仿真研究.仿真研究及实车运行表明阀后补偿方式较阀前补偿方式具有节省系统流量、提高泵有效输出功率的优点有助于提高整机的工作效率.