为了压制具有上二台面和下三台面的复杂零件,在分析国内外现有粉末成形模架特点的基础上,设计和制造了一套与粉末冶金精密成形压机相匹配、用于成形带上二台面和下三台面复杂粉末冶金零件的集成油缸驱动多层模板粉末压制成形模架.三层下模板分别由均布的4个油缸驱动,以保证模板受力平衡,因此集成油缸共由12个模架用油缸构成.通过光栅尺采集各模板的位置信息,并采用液压系统闭环精确控制压制过程中各模冲的位移,模冲的轴向位置精度为±0.01mm.通过各模板的协调运动,实现了复杂粉末冶金零件的压制,并保证了压制成形的粉末冶金零件密度的均匀分布.

利用计算流体动力学(CFD)方法,获得了液动力、粘性力对先导阀芯位置的影响规律,反映了阀芯在减振器流量范围内呈现高频、低幅值的振动现象,分析了先导阀保持稳态位置和快速动态响应的关键因素.在溢流阀分析方面,建立了环形薄板在集中载荷、局部分布载荷、全局分布载荷作用下的几何非线性偏微分方程,指出了集中载荷和局部分布载荷按照双曲正切函数或者幂函数等效分布的规律,并利用有限元方法分析了溢流阀的瞬态开度规律.最终,基于相关数学模型、CFD计算结果和有限元分析仿真结论建立了整体的计算模型,并将整体流量仿真结果与实验结论进行了对比.结果表明,理论和实验具有较好的一致性,理论分析方法可行.

为快速求解液力变矩器循环流量的动态响应,提出液力变矩器动态循环流量的传递函数表征法.该方法基于一元束流理论的推导,以确定结构形态的液力变矩器为对象,将动态循环流量视为以静态循环流量为输入的一阶线性系统的响应,通过液力变矩器常用工况范围内的简单工况CFD(计算流体动力学)静态、动态仿真数据,构建动态循环流量系统的传递函数.仿真结果表明此方法对液力变矩器常用工况范围内的动态循环流量的预测拟合优度达到0.987,对输入、输出轴动态扭矩的预测拟合优度达到0.95;相对于CFD仿真,此方法在小幅牺牲计算精度的同时大幅提升了计算速度,是一种快速求解液力变矩器动态响应的有效方法.

针对开环条件下液压多路阀结构拓扑需满足多种工况下性能复合的流固耦合设计难题,本研究提出了面向多路阀结构拓扑设计的多工况综合性能评价方法.以液压挖掘机多路阀回转联为对象,将阀芯换向过渡过程分为微动、比例调速以及全开口节流3个开启区段.设定其阀芯节流槽结构参数为变量,分别以3个开启区段的性能为评价目标,构建了面向多路阀结构拓扑设计的多工况综合性能评价的多目标优化设计模型.在验证多路阀流场仿真结果与其台架实验结果基本一致的基础上,对上述优化模型计算结果进行仿真.结果表明,优化所得结构拓扑形态对应的稳态综合性能得到明显改善,说明本方法对于此类复杂工况条件下多路阀结构拓扑设计问题具有参考价值.

建立了阀控非对称缸主动伺服加载系统地数学模型，对的参数做了理论计算和实际测试；然后进行了仿真，并与实际测试结果进行了比较，结果表明本文的分析是正确的。

采用控制体方法根据能量守恒定律推导并建立了集中参数的轴向柱塞泵滑靴副间隙油膜热力学模型，求解了间隙油膜的瞬时温度。结果表明：滑靴副的轴功损失与柱塞腔压力和缸体转速呈正相关，且轴功损失转化为热能；增加油液内能，引起油膜温度升高，改变了滑靴副与油膜之间的传热速率。滑靴材料选用多元复杂黄铜，其导热率大，热阻较小，起到了良好的散热和耐磨效果。

探讨了在不同柱塞腔压力、缸体转速和滑靴重心与球窝中心所组成的离心力臂作用下滑靴副间隙泄漏以及摩擦转矩的变化过程.结果表明：柱塞腔压力、缸体转速以及滑靴的离心力臂与其所受的正向压紧力、动压效应以及离心力矩密切相关,它们是影响滑靴副泄漏流量的重要参数;滑靴的摩擦力矩随泄漏流量的增大而增大.液压泵的实际泄漏流量和摩擦转矩损失随柱塞腔压力和缸体转速增大而增大,由于考虑配流副和柱塞副的泄漏与摩擦转矩损失,其实际测试结果较大;滑靴在泵的容积效率和机械效率损失方面所占的比重较小.

针对全断面硬岩掘进机（TBM）掘进过程中强振动对液压阀块内部流道的影响,建立了基础振动下U型、Z型、V型3种典型流道的流场仿真模型,并通过实验验证了仿真模型的正确性.仿真分析了振动方向和强度对典型流道压降特性的影响规律.研究发现：基础振动下液压阀块流道的压降随时间做周期性波动,压降的波动幅值和平均值随着振动强度的增大而增大;在阀块内布置流道时,U型流道应避免!方向的振动,Z型流道应避免＂方向的振动,V型流道应避免#X向的振动.研究结果能为基础振动下液压阀块结构的设计提供理论依据.

为了研究铰接式工程车辆侧倾稳定性及方向稳定性,基于某35吨铰接矿卡,在Adams/View中建立了铰接车辆模型,且车辆前、后轴都装备了弹性扭转悬架.模型考虑了液压转向系统的运动学及动力学特性对车辆稳定性的影响.此外,还在Matlab/Simulink中建立了液压转向系统模型.通过Adams及Matlab的联合仿真,分析了车辆侧倾及方向的稳定性.根据车辆直线行驶时的振动响应验证了Adams车辆模型,并通过车辆稳态及动态转向实验验证了液压转向系统模型的准确性.最后依照铰接车辆侧倾及方向的稳定性评价指标,对比分析了无悬架和具有前后扭转悬架车辆在空载和满载下侧倾及方向的稳定性.结果表明,具有弹性扭转悬架车辆侧倾及方向的稳定性有所降低,但可通过对悬架参数的优化来降低悬架对铰接工程车辆稳定性的影响.

液压伺服系统一般将供油压力视作恒定值,但大流量工况及长管道的管道效应会引发供油压力波动,供油压力的动态变化导致伺服控制系统动态特性改变,使伺服控制精度降低.针对该问题,文中基于BackStepping控制法,将变化的供油压力作为伺服系统未知参量进行估计,利用含有估计项的李雅普诺夫函数导数必须负定的原则,提出一种供油压力估计方法,使伺服系统能够适应供油压力的不确定性变化,保持良好的位移跟随特性.实验结果表明,在变化的供油压力下,采用所提出的极值压力估计控制方法比采用供油压力确定值的BackStepping方法的位移跟随精度更高.