针对某液压起竖设备模拟加载实验的需要,设计了基于电液比例溢流阀的模拟加载系统。介绍了系统的组成和工作原理,分析了液压缸的载荷特性。通过AMEsim软件和Matlab/Simulink软件,对模拟加载系统进行了机电液协同仿真研究。仿真结果表明,反腔压力能够较好地跟踪理论值。

大型圆筒件是某设备的核心部件,使用工况恶劣,易产生损伤.目前使用的损伤检测方法无法保证设备的正常使用,为此设计了一套超声无损检测自动探伤系统.详细阐述了该探伤系统的超声波发射/接收系统、信号处理系统和自动扫查机构的工作原理,简要说明了系统的硬件和软件设计方案.试验验证,该方案实现了对大型圆筒件的自动清洗和检测,取得了较好效果.

针对传统起竖方式速度慢的问题,提出一种以CO_(2)液气相变作为辅助动力源的快速起竖方法,使相变产生的高能气体作用于液压蓄能器的活塞,进而推动起竖液压缸运动,以实现导弹起竖.首先,分析了基于CO_(2)液气相变的快速起竖原理,设计了一种CO_(2)液气相变高能液压蓄能器;其次,建立了起竖机构的数学模型,利用FLUENT软件仿真得到了辅助动力源的压力变化规律:最后,在Amesim软件中搭建了起竖系统的整体模型,并与Simulink软件进行联合仿真.仿真结果表明:使用CO_(2)相变产生的高能气体作为辅助动力源可大大提高起竖速度.

为了分析宽温域下电静液作动器的液压缸活塞格莱圈密封性能,基于流体动压润滑理论,建立了考虑油液黏温特性的最大启动压力和泄漏流量的数学模型。利用有限元软件ABAQUS计算得到活塞密封接触面间的接触压力,通过逆解法求解一维雷诺方程得到密封接触面间的油膜厚度,从而定量计算出密封结构单行程的最大启动压力和泄漏流量,并分析了介质压力和温度对最大启动压力和泄漏量的影响。仿真结果表明,介质压力升高会导致活塞动密封有效工作的温域变窄

基于Pro／E建立大型起竖设备四级液压缸三维实体模型，通过IGES中间格式导入ANSYS的Workbench平台中，建立四级缸有限元模型，对其结构静力学进行分析。运用一种新的分析方法，根据液压缸在不同起竖角度有不同的受力和伸出长度这一工作特点，分析四级缸在整个工作过程中液压缸轴向力、内部压力随伸出长度的变化情况，据此分析其稳定性并找出最容易失效的状态，运用有限元法分析整体和局部应力应变分布，校核该缸的强度是否满足要求，为解决同类问题提供借鉴。

大型起竖设备四级液压缸因内部结构复杂，且负载很大，摩擦力特性较为复杂，以往对其动力学建模时常常忽略摩擦力。而快速起竖系统要求对速度进行精确规划控制，以减缓换级冲击，且液压缸结构稳定性分析时也需要准确找到危险工况，其中摩擦力是很关键的一个因素。LuGre摩擦模型能较好描述大部分情况下的摩擦稳态、瞬态特性，据此，考虑滑动油膜动态等性方程，基于LuGre模型对四级缸摩擦力建模，而后对风载荷、起竖力等进行分析，进而对起竖过程动力学建模。该研究所建的全新动力学模型可为起竖速度的精确控制和油缸应力应变及模态分析提供参考。

采用分段线性控制方法控制含多级液压缸的大型液压举升系统时，由于加速度不连续，易在举升过程中产生较大冲击。为消除举升过程中多级液压缸换级碰撞带来的液压冲击，提出了采用分级规划的策略。对每一级进行轨迹规划时，为保证举升过程的平稳性，采用B样条函数对举升负载的轨迹进行规划。在综合考虑工程实际中的液压系统压力、流量及负载横向过载约束的基础上，建立了举升系统的时间最优轨迹规划模型。针对解析法计算多级液压缸的最大速度和驱动力困难等问题，通过引入罚函数，提出一种改进的粒子群优化算法求解时间最优轨迹规划模型。含二级液压缸的某大型液压举升系统的仿真结果表明，提出的分级规划策略和时间最优轨迹规划方法是有效的。

对液压系统中多个关键点的压力、流量值进行自动检测，是液压系统状态监测和故障诊断的基础，本文针对某设备状态监测系统中的关键仪器──多点压力流量检测仪研制中的硬件、软件设计和数据处理方法进行了讨论。简要介绍了检测仪的原理，重点说明了仪器硬件、软件结构和检测数据处理等关键问题。根据液压系统工作环境恶劣，各种随机干扰对检测信号影响大等特点，将数据平滑方法用于压力、流量信号检测数据处理中，有效地减小了各种随机噪声的影响，具有很好的效果。

文章论述了利用超声检测原理对液压系统流量、压力进行非接触测量的方法.针对温度、流速、压力对超声传播速度的影响,建立温度-压力-声速模型,实现了液压系统中温度、压力、流量3个参数大范围时变条件下,对流量和压力的测量.克服了传统超声流量仪器不能用于压力大范围变化场合,和传统的超声测压仪器对温度敏感且不能用于流量大范围变化场合的不足;针对液压管路管径小、声时极短的特点,采用声循环法扩大声时差,提高了测量准确度.

设计了液压系统小管径的超声波声循环测压方案,介绍了仪器的主要硬件组成：TMS320F2812 DSP、EPM7064SLC44 CPLD、电源及电源监控、复合探头、超声波发射/接收电路。针对传统时延估计的不足,采用基于小波变换的广义相关时延估计算法计算声时差。分析了系统程序中时差计算的过程,引入了温度补偿。实验表明：该方案能有效实现对信号的处理和声时差的测量,提高小管径的压力超声测量精度。