针对深海环境中的水压较高,水下连接器需进行湿式插合的需求,设计深海电信号连接器的动密封和水压平衡压力补偿结构。基于接触力学和材料力学中的悬臂梁结构理论,建立基于动密封前后两过程的连接器插合力数学模型,并通过ANSYSWorkbench仿真软件获取试验原始数据,并验证该尺寸插合力数学模型的正确性。通过正交试验设计分析过盈量和摩擦因数对插合力的影响,结果发现,当摩擦因数取0.21、过盈量取1.1mm时,动密封前过程插合力取最优。此外,采用多目标优化模型对冠簧结构和动密封后过程插合力进行优化,得到冠簧最佳尺寸、动密封后过程最佳插合力和最优化材料,为深海电信号连接器设计提供参考。

为了定量评价产品设计制造环节信息流结构的有序性,建立了产品设计制造环节信息流结构的有序度和结构熵模型,在此基础上,计算了设计与制造环节信息流结构的时效熵和质量熵,定量分析了一种仿人型机器人左腿模型的设计与制造环节两者之间的信息流结构有序性,为分析产品设计与制造环节之间信息的演化提供了依据。

在分析挖掘机器人液压控制系统的基础上，提出了基于模块化建模方法，利用MATLAB软件的动态系统分析软件包SIMULINK，建立挖掘机器人各个液压元件的动态数学模型，以及各种动力系统节能控制模型，实现了图形用户界面下易于参数修改的元件及子系统模块化模型，并对该液压控制系统模型进行了仿真研究。

为了进一步研究唇形密封圈的密封机制，建立唇形密封的理论模型。基于流量因子分析轴向泵汲效应，建立泵汲流量方程；运用圆周平均雷诺方程描述密封界面流场，采用G-W模型近似描述唇轴粗糙峰互相接触下的接触力与径向变形：定量分析密封界面的周向摩擦力，并给出流体摩擦表达式；对以上各因素进行强耦合分析。结合船舶桨轴密封圈的实际应用工况及结构参数进行仿真计算，得出其方向角、膜厚、压力分布，并得到净流量随转速和粗糙度的变化关系。研究结果表明：净流量随转速增加而增加，但增速逐渐变缓；净流量随粗糙度近似呈线性增加，但高粗糙度会使泄漏量增大和导致表面更容易被磨损，因此实际唇口粗糙度的选取应综合考量多种因素。