油液污染导致的污染卡紧失效是履带装甲车辆液压滑阀常见故障之一。污染磨损微小颗粒随着液压油进入滑阀间隙发生淤积并形成滤饼,阻碍阀芯动作,造成滑阀卡紧失效。对滑阀间隙内滤饼的形成机制进行分析,采用滤饼过滤理论,引入颗粒分布参数影响因子,建立滑阀滤饼及污染卡紧力模型;通过设计的污染卡紧实验台进行实验,实验结果验证了所建模型的正确性。该模型可用于滑阀污染卡紧力的预测,为滑阀及液压系统的设计提供指导。

运用CFD软件Fluent对液压滑阀内部流场进行可视化分析,详细研究了阀芯受径向压力分布情况和影响因素。计算发现,径向压力分布与阀口开度、入口流量、环割槽深径比、进出口油道的轴交角都有密切的关系。阀口开度越大,径向压力波动越小;入口流量越大,环割槽深径比越小,径向压力波动越大;与进出口轴交角为0°和90°相比,进出口轴交角为180°时x=0截面的径向压力分布更平稳。同时,通过伯努利效应对入口中心截面处阀芯周向压力分布及阀芯轴向分段建立压力方程,通过理论分析验证了仿真模型和结果的可靠性。最后分析了径向力不平衡产生的卡紧力及径向稳态液动力的分布及其影响因素。

为改善液压滑阀开启过程中阀芯的工作性能,基于流体-固体耦合理论和动网格技术,建立滑阀开启过程三维流体-固体耦合数值分析模型,对阀芯在驱动力、弹簧力及液动力作用下的动作过程进行了模拟分析。针对阀芯受力分析结果,改进滑阀内部流道结构;以改进后阀芯槽口和凸台的4个结构参数为优化对象,利用最小二乘拟合和反向传播神经网络构建最大冯米塞斯应力与液动力峰值的目标函数,借助遗传算法确定了槽口和凸台的4个结构参数最优值。研究结果表明：优化后阀芯所受液动力和最大冯米塞斯应力的峰值分别减小了16.3%和22.0%;优化设计阀芯的结构参数可明显提高滑阀开启性能。

文章采用计算流体动力学（CFD）软件Fluent，对液压打桩锤主控滑阀内部流场进行可视化数值模拟；从理论上分析了主控滑阀内部流体的物理规律，并且给出了滑阀稳态液动力的CFD求解思路；分别在进口节流和出口节流情况下，研究了阀杆直径的变化所引起的台肩壁面正应力分布变化和阀杆圆周面切应力分布变化，进而分析了阀杆直径和台肩直径关系对稳态液动力的影响并进行了实验验证。研究发现在特定的阀杆与台肩直径关系下，主控滑阀稳态液动力数值较小并且滑阀功率消耗没有显著增加，所得结果为滑阀的结构参数设计提供了参考依据。

在中高压液压系统的使用过程中，液压滑阀经常出现阀芯移动操作困难和阀芯磨损，甚至造成阀芯和阀套间卡死的现象，这是因为液压滑阀因节流产生的粘性加热使油流温升显著，阀芯阀套受热膨胀不同，从而减小了阀套与阀芯间的配合间隙。针对这一现象建立了计算流体动力学（Computationalfluiddynamics，CFD）三维模型和稳态传热有限元模型（Finiteelementanalysis．FEA），并利用流固耦合（Fluid—solidinteraction，FSI）计算了u型节流阀在不同工作压力下，不同节流槽口宽度和深度，以及不同开口度的速度场和阀芯表面温度场，并对计算结果进行了分析，得出阀芯在各种情况下的最高温度和最大变形量的变化趋势。

针对某型装甲车辆综合传动定压滑阀在污染环境下的配合间隙泄漏问题,建立液压滑阀的二维几何模型,利用Fluent对液压油中含不同体积分数的污染颗粒时,不同配合间隙下液压滑阀的流场进行数值仿真,获得其流场特性与泄漏量变化规律。结果表明：流体流入阀腔时,流速增大、压强变小,并在节流口处产生射流现像,颗粒体积分数在阀口流束与漩涡边缘处较高,在漩涡中心区域较低,且在间隙中心区域较靠近壁面处高;含污染颗粒液压油的泄漏量较不含污染颗粒液压油的泄漏量减少,同一间隙下泄漏量与颗粒体积分数成线性关系,颗粒体积分数增大泄漏量减小;泄漏量随颗粒体积分数增大而减小的速率与间隙的三次方成正比关系。

针对液压滑阀在中高压系统的使用过程中,黏性热效应使得油流温升显著,阀芯受热膨胀而出现磨损甚至卡紧,导致液压滑阀失效的现象,建立了液压滑阀的计算流体力学三维模型,从不同开口度、不同槽口深度和宽度三方面进行流场和温度场的耦合分析,得到液压滑阀的最高流速和最高温度大小和区域的分布情况,以及阀芯和阀套的径向变形量,为液压滑阀卡紧机理分析提供了强有力的支撑和参考.

分析电液伺服系统中液压缸活塞位移、液压刚度、阀口开度、外负载刚度及阀芯与阀套间径向间隙对伺服阀阀口系数的影响。采用工作点线性化的处理方法,通过引入液压缸负载力方程,给出零开口电液伺服阀滑阀流量-压力系数和流量增益的计算公式,并对其影响因素进行分析。结果表明,在液压缸全行程中,流量-压力系数会随着液压缸活塞位移、外负载刚度及阀口开度的增加而增大,其中流量-压力系数随液压缸活塞位移的增大呈抛物线增长,其最大值约为最小值的2倍;流量增益随着液压缸活塞位移、外负载刚度的增大而减小,其中流量增益随液压缸活塞位移的增大而近似呈线性规律减小,其最小值约为最大值的1/2;阀芯与阀套间径向间隙对阀口系数随液压缸活塞位移变化率的影响不大;阀口系数在液压刚度取最小值附近时存在突变;同一液压刚度值可对应2个不...

利用Fluent软件的mixture混合模型及RNGκ-ε湍流模型对液压滑阀V型节流槽气穴流动进行模拟分析。通过动网格分析发现V型节流槽在小开度及大开度情况下气穴发生的位置及大小均不同。通过模拟分析发现,结构参数中节流槽楔形角W、节流槽夹角D对节流槽气穴流动的影响明显。根据V型节流槽气穴模拟分析结果,以参数W、D为自变量,以V型节流槽气体体积分数最大值为目标值,以Gauss函数为相关函数,采用常数回归模型,分别得到在小开度及大开度情况下的Kriging代理模型。利用改进遗传算法对Kriging近似代理模型进行优化计算,得到的优化V型节流槽结构抑制气穴性能明显。

为了优化液压滑阀可控因子以降低滑阀开启或关闭时操纵性能对噪声因子的敏感性,提高液压滑阀工作时的可控性与稳定性,提出了液压滑阀健壮性设计方法。利用计算流体动力学方法对液压滑阀开启或关闭时内部流体的动态特性进行了仿真模拟,分析了滑阀内部流道结构参数、阀芯运动速度、滑阀进油口与出油口压差对瞬态液动力的影响,并借助于试验设计和响应面函数方法,获得了滑阀瞬态液动力与各参数的定量化关系。最后以滑阀内部流道结构参数为设计变量,阀芯运动速度和滑阀进出油口压差为不可控的噪声因子,以仿真中液压换向滑阀瞬态液动力服从正态分布且方差最小为目标,对滑阀进行了健壮性设计,设计结果表明,通过对结构参数进行优化设计可明显降低噪声因子对滑阀瞬态液动力的影响。