对Helmholtz方程最小二乘（HELS）方法的理论进行了研究，提出了一种改进的HELS方法，其基本思想是将辐射声场描述成一系列由球面渡函数构成的正交函数的线性组合形式，组合系数通过配置场点的声压来确定．针对HELS方法重建声场过程中矩阵病态和奇异的问题，提出了采用奇异值分解的方法求解组合系数．此外，提出了采用循环迭代的优化方法确定线性组合的项数．这两点改进使得HELS方法更具有普适性、更为稳健．以一脉动球声源为实例，应用改进的HELS方法对其声场进行仿真研究．结果表明，改进的HELS方法是一种非常有效的声场重建算法．

基于空间声场变换的近场声全息以及统计最优近场声全息要求全息面一侧的声场必须为自由声场。为克服应用上的局限性，提出一种波叠加方法和统计最优近场声全息相结合的方法。针对现有双全息面声场分离技术需在两个全息面上进行声压测量，效率较低的问题，采用波叠加算法根据全息面上声压重构出某个重建面上的声压，利用全息面和重建面的声压数据用统计最优近场声全息技术分离出全息面某一侧声源在全息面上单独产生的声学量，以更少的测点数在全息面两侧都存在声源情况下实现空间声场分离。实验和数值仿真验证该方法的有效性和可行性。

挖掘阻力计算的准确性是液压挖掘机仿真研究的基础,传统挖掘力模型未考虑阻力矩的存在。以某国产36.5T液压挖掘机为研究对象,通过试验测试,确定极限挖掘力所需阻力系数合理取值区间。以实测挖掘阻力和实测应力同步性为基础,选取组合挖掘轨迹上5个最大挖掘力点的对应姿态。通过仿真研究,对比极限挖掘力和传统挖掘力模型下5个挖掘姿态的应力和位移,并与实测最大应力值对比,验证了极限挖掘力模型具有更高的安全性和可靠性。

分析制造过程中的存在的不确定信息，并按照不同标准对其进行分类，并对不确定信息度量方法、不确定信息约简、以及不确定信息中的知识发现、不确定信息条件下的生产计划与调度等进行了归纳和评述。

针对活塞发动机日常检修中离心泵存在的缺点以及发动机离心泵目前存在的密封难题,介绍了活塞发动机的工作原理、发动机的冷却循环系统、离心式水泵在发动机冷却系统的工作过程。根据隔膜泵的工作原理以及它存在的优点,对隔膜泵在活塞发动机的冷却循环系统的应用前景进行了预测分析。

泵送混凝土泵送压力的计算对泵车的设计与施工有很大参考意义,对分析泵车振动机理及振动动态特性变化起着至关重要的作用。由于混凝土在管道中流动的复杂性,目前国内外计算压力损失时,更多关注的是压力损失的大小,忽略了压力损失随时间的动态变化。本文分析了泵送混凝土在管道中流动时的流动特性,在混凝土在管道中作定常流动时压力损失计算经验公式的基础上,建立了混凝土非定常流动的运动方程,利用傅里叶级数表征混凝土泵送速度模型,从而得到了泵送压力随时间变化的动态特性曲线,通过实例与测试结果进行了对比分析,验证了本文方法的正确性,为混凝土泵车动态特性分析提供了理论基础。

为了解决挖掘机在实际作业过程中挖掘力不足、燃油经济性差等常见问题，综合分析和比较国内外先进的挖掘机挖掘性能参数，提出基于组合挖掘的挖掘机工作装置优化设计新方法．挖掘机的组合挖掘方式包括基于作业路径上的多段单缸挖掘轨迹的组合和基于可行区域内离散点的双缸同时主动复合作用两种．建立优化数学模型，通过遗传算法求解多目标函数．优化结果显示：挖掘机的挖掘性能在习惯作业路径上最大挖掘力提高了10％，双缸复合挖掘时工作油缸的充分发挥比例提高了13％以及最大复合挖掘力提高了8％，证明了新优化方法在提高挖掘性能上的可行性．

基于粒子图像测速技术（PIV）建立了带有刀尖角容腔的直角转弯流道流场的数值计算模型,并进行三维流场仿真。通过将数值计算得到的典型涡系结构与实验结果进行对比,考察了工程上常用的7种湍流模型对带有刀尖角容腔直角转弯流场的预测性能。通过定义权重误差K,筛选出S-A模型作为基础湍流模型并对其进行了参数修正。结果表明,当S-A模型Cb1取值从默认值0.1355修正为0.17时,出流方向正对刀尖角容腔模型权重误差值上升25.0%,入流方向正对刀尖角容腔模型权重误差值下降34.7%,修正后的S-A湍流模型对两种直角转弯流场的综合预测精度有所提高。运用筛选修正后的S-A湍流模型分析了4种典型直角转弯流道的内流特性,结果表明圆弧过渡直角转弯流道相比于带有刀尖角容腔的转弯流道具有更小的压力损失。

基于3种常用挖掘方式,研究并得到单次挖掘过程中挖掘阻力随时间和挖掘轨迹的变化规律.对比多次实验结果得到阻力系数和阻力矩系数在挖掘过程不同阶段的分布情况,基于方向角变化规律研究各构件运动对挖掘阻力方向的影响.基于统计学原理计算出阻力系数、阻力矩系数、阻力角和差值角在挖掘阻力不同取值范围内的分布特性、主值区间和概率密度,为理论挖掘力的计算、工作装置的设计和优化奠定基础.

本文研究了典型液压集成块中具有不同刀尖角容腔的直角流道的流场特征。搭建了低速可视化试验台,采用2D-PIV技术测量了具有不同刀尖角容腔结构的直角流道流场。建立了全三维数值模型并开展数值模拟研究,通过与粒子图像测量(PIV)测量结果进行比较,比较了七种湍流模型在流场预测中的准确性。通过定义权重误差函数K,筛选出S–A模型作为合适的湍流模型。通过3因素3水平响应面数值试验,研究了流道连接类型、容腔直径和容腔长径比对压力损失的影响。结果表明,Box-Benhnken Design(BBD)模型可以准确预测总压力损失。最优模型是II型流道连接,直径为14.64mm,容腔长径比为67.53%,总压力损失相对于最差模型可下降11.15%。如能进一步采用圆弧型直角转弯流道,总压力损失可降低64.75%,这为液压集成块流道优化设计提供了新的方向。