以复合纤维材料缠绕下的电磁轨道炮身管为研究对象,通过研究其工作原理建立瞬态3D耦合仿真模型,并基于LS-DYNA软件对模型进行电磁-热-结构变形场耦合计算,分析轨道在发射工况下的变形位移情况。结果表明轨道上应力波、振动以及临界速度共振现象的存在,说明预应力的施加会提高结构的稳定性,改变缠绕角度和缠绕层厚度会对结构刚度产生影响。

高速开关电磁阀作为典型的伺服液压系统执行元件,逐渐成为高精密液压系统的核心部件之一。针对双复位弹簧式高速开关电磁阀的动态响应特性开展研究,建立高速开关电磁阀的多场耦合动力学模型,系统研究了高速开关电磁阀阀芯内径、弹簧刚度、线圈线径、工作温度、控制频率及占空比等对高速开关电磁阀阀芯所受到的电磁力和阀芯运动位移的影响,得到了高速开关电磁阀的优化设计参数,为进一步研制响应速度快、性能稳定、流量及承压范围大、环境适应性强的高速开关电磁阀奠定了一定的理论基础。

新型高度集成化液压电机泵将电机和液压泵的功能高度融合,具有结构紧凑、能量转化效率高等优点,在航空领域具有广阔的应用前景和研究意义。然而,液压电机泵中电机的发热及冷却一直是困扰人们且需要解决的难题。本文通过研究液压电机泵电机的发热机理,建立液压电机泵的流场、电磁场及温度场的数学模型;通过数值模拟研究液压电机泵的流场、电磁场及温度场的分布及耦合影响因素,发现自冷却流道周围流体和该流体位置所对应的壳体温度会有所降低。本文对应用于航空领域的高度集成化液压电机泵的设计及自冷却方式具有一定的指导意义。

提出一种基于ANSYS有限元的单根张拉前卡式千斤顶内热力学特性分析方法。液压油黏度对温度变化十分敏感,而且其黏度变化直接影响液压动作、传递效率和传递精度,所以对张拉千斤顶的热力学特性研究是至关重要的。热流固多场耦合的方法是所采取的研究方法,针对液压千斤顶固体和流体部分分别建立热传导模型和湍流模型,进行千斤顶热力学特性的仿真分析,得到千斤顶正常工作时液压缸内温度场、热应力场和热应变场的仿真结果图,对比仿真与试验结果,为千斤顶材料选取和结构改进提供理论基础。

微机电系统的计算机辅助设计是MEMS真正走向市场的重要基础。耦合场分析与系统级仿真是MEMSCAD中2个最关键的环节。概括了MEMSCAD的体系结构；综述了耦合场计算的常用数值方法及应用范围；着重介绍了适合于MEMS系统级仿真的2个基本模型的基本思想、构造方法，分析了各自的优缺点，指出今后有待继续研究的几个问题。

项目小组以非接触式机械密封为研究对象,建立了二维轴对称的热-流-固耦合数学模型,密封界面间流体膜压和端面温度的控制方程采用有限差分法求解,密封端面的热力变形采用有限元法进行求解。研究了不同工作转速下的密封性能。研究结果表明:在热变形与力变形的共同作用下,密封端面沿外径向内径形成收敛型泄漏间隙,最小油膜厚度位于密封端面内径侧位置。

对于有超声引入的铝合金大型锭坯半连铸过程,建立了声场、流场和温度场耦合的数学模型,合理地考虑了凝固过程不同状态铝合金的动力粘度和湍动粘度以及边界条件,并利用有限体积软件FLUENT求解得到了三维声场、流场和温度场分布.模拟结果显示,声场对流场和温度场影响很大.若超声振动的工艺参数设置合理,可使流场规模显著增加,有效地促进传热、传质和晶核弥散：可使温度场分布更加均匀,凝固前沿的温度梯度显著减小,对枝状晶向等轴晶转变有极大的促进作用.

在多领域统一建模仿真平台MWorks下，采用Modelica语言建立液压起升机构的多场耦合仿真模型，对吊重瞬间离地起升这一典型工况进行动态仿真，分析液压起升机构的动态特性，以及变量泵容积调速系统在减小冲击方面的影响。结果表明，采用建立的仿真模型能够较好地模拟起升机构性能，反映液压耦合的作用，为起升机构的设计提供理论依据。

以三位四通换向阀为研究对象,分析了电磁阀阀芯的运动机理,采用多物理场耦合的数学模型方法建模,建立了电磁换向阀阀芯工作过程的动态响应数学模型。在AMESim软件环境下对电磁阀建模。运用所建立模型,对影响电磁阀阀芯位移的因素进行分析,在模型中更改电磁阀弹簧刚度,得到一组阀芯位移曲线。结果表明：当弹簧老化后,同样输入下阀芯位移会增大,使液压系统产生安全隐患。最后对仿真结论进行了试验验证。

概述了液压系统多物理场耦合问题，介绍了各种耦合关系的分类方法以及液压系统中所涉及的主要物理场，并介绍了液压系统多场耦合问题的国内外研究现状。针对液压系统中常见的热、气穴、压力与流量脉动问题，分析了这些常见问题主要受到了哪些物理场的影响，并简要介绍了这些问题中存在的多物理场耦合现象，对这些问题的研究趋势进行了预测，指出在日后的研究工作中应建立多场耦合问题数学模型。最后提出了针对液压系统多场耦合特性的研究方法。