针对偏转板射流式伺服阀前置级液动力的计算与检测问题,提出了基于矩形喷口和接收器的前置级节流模型,推导得出了液动力简化计算公式。从射流角度出发,建立了伺服阀前置级的二维流场模型,提出了两种基于仿真离散数据的稳态液动力的计算方法,即动量定理法和压力差法,进行了某型伺服阀的液动力计算。设计了前置级液动力的自动化测试系统,实现了对液动力的测量。仿真与试验表明,理论公式、基于离散数据的数值计算以及试验结果基本一致,从而为此类伺服阀的开发与优化提供了可行的方法和技术。

通过对系统中各主要元件进行数学建模、在AMESim软件中搭建了相应的仿真模型,得到一系列不同条件下的仿真曲线,用以研究蓄能器各主要参数对系统性能的影响。为了验证仿真结果的正确性,在一辆基于实车改造的实验台架上,针对上述仿真结果做了相应的实验。对比仿真与实验可以看到：实验结果与仿真结论基本吻合。结果表明：蓄能器的预充气压力和容积大小对系统节能效果影响最明显。制动能量回收率、再利用率与速度成反比关系;预充气压力会对车辆制动距离产生较大影响;而蓄能器容积达到一定数值后,其能量回收率与再利用率的变化不再随容积的增大而发生明显提高。

建立了斜轴式液压变压器的排量模型、转矩模型和变压比模型,分别推导出变压比与补油口压力、负载口流量以及油液粘度的导数关系式,在此基础上,得到了这些因素对变压比的影响特性。理论分析与试验结果表明：补油口压力对变压比的作用受配流盘转角的影响,在不同的配流盘转角下,补油口压力的增大可能会提高或减小变压比,也有可能不影响变压比;增大负载口流量会减小变压比,而减小油液粘度会提高变压比;液压变压器变压过程中存在一个最大变压比点,而且负载口流量越大,最大变压比点出现越早。

在对非对称型多速液压马达的结构分析的基础上,对该类型马达进行差动连接。通过对内2外3多速马达的差动连接,得出在不同差动连接下液压马达的输出转速和输出转矩的公式,并由此推导出这一类型马达差动连接时转矩转速输出的一般公式。同时分析了马达系数的选取对差动连接的影响,以避免死点和重复现象的出现。得出非对称型多速液压马达相比普通的液压马达有更多方式的差动连接,且受到马达系数的限制。为进一步研究该新型液压马达的差动连接奠定了理论基础。

介绍了并联式液压混合动力系统制动能量回收的节能机理。通过建立车辆动力学模型,参照车辆及相关液压元器件实物的实际参数对AMESim模型进行了相应设置,对车辆制动过程和能量回收过程进行连续仿真分析,得到了相应的曲线。为验证仿真的正确性,在液压试验台架上进行了与仿真相对应的各不同工况的试验,试验结果与仿真结果基本吻合。通过分析仿真与试验结果误差产生的原因,可以得出：在制动时间较短、制动强度较低的条件下,并联式液压混合动力系统能量回收率较高,总体高于43.12%。同时试验结果验证了仿真模型的正确性,说明本文所建立的AMESim模型能够较为直观地分析并联式液压混合动力车辆的制动能量回收过程和效果。

为建立单活塞液压自由活塞发动机工作过程仿真模型,根据单活塞液压自由活塞发动机的系统特征,基于热力学、液压流体力学和动力学基本理论,给出了单活塞液压自由活塞发动机稳态工况工作过程的数学描述,并对结果进行了试验验证。结果表明：给出的考虑了液压系统构件动态特性影响的单活塞液压自由活塞发动机仿真模型,在活塞动力学特征、气缸气体压力特征和液压腔压力特征上具有较高的仿真精度。模型适合于单活塞液压自由活塞发动机系统参数确定、优化以及系统工作特征的模拟。

介绍了全液压制动系统的工作原理。通过分析全液压制动系统各组成模块，建立了全液压制动系统的AMESim模型，并对蓄能器充液阀的充液特性及制动系统的动态响应等特性进行了仿真研究。仿真与试验结果的对比分析证明：液压制动系统的制动性能完全能够满足工程上的制动需求。

根据蓄能器优化条件阐述了液驱混合动力车辆的优化结构及其工作原理。建立了液压变压器瞬时流量的数学模型,用频率法进行了并联、串联式蓄能器的理论分析。当配流盘控制角不同时,对液压变压器各个腰型槽口的瞬时流量以及蓄能器的流量响应情况进行了仿真分析。结果表明,无论配流盘控制角是否为零,串联式蓄能器的脉动衰减作用优于并联式蓄能器。

通过分析滑移装载机工作系统的动作循环,详细阐述了调平阀的工作机理,并从理论角度论述了其实现流量分配比功能的基本原理。在对比试验与仿真数据的基础上,建立了可靠的调平系统仿真模型。研究表明：按比例增大固定节流孔和可调节流孔的直径,有利于提高系统的动态特性;此外,适当减小卸荷阀内阻尼孔的直径,或增加稳定阻尼孔的直径可以降低系统增益,提高系统动态响应性能。

转鼓式无链供弹系统大转动惯量的弹鼓在极短间歇周期内需要快速频繁起停，推弹马达存在速度为零的堵转工作特点，需要动力源瞬间提供大功率输出和具有保压功能。提出了采用蓄能装置的多路复合并联液压节能动力驱动方案。同时基于系统一个工作循环的瞬时油量变化，研究了泵容量、蓄能器及系统压力等参数的匹配方法并进行了相应的试验验证。结果表明，该液压系统响应快，易于控制，适应供弹系统的工作特点和要求，并且节能效果显著，较好地解决了高速供弹瞬间大功率输出要求与系统分配的小功率电源之间的矛盾，为火炮供弹动力源的设计提供了新的思路。