针对目前水压变量柱塞泵产品不成熟且成本高等缺点,突破传统斜盘式水压泵的设计理念,设计了一种新型水压柱塞变量泵。该泵由油压元件、简单的水压元件和机械机构集成,能实现变量泵高压大流量的应用要求。针对水压泵换向冲击的问题,选用了比例方向流量阀,通过AMESim建立水压变量泵的仿真模型,结果显示改变比例阀的换向速度,能有效的降低换向冲击,减小流量输出的波动。并且对水压泵的配流特性进行仿真分析,结果显示,余隙容积越大,配流阀滞后越严重;适当减小配流阀阀芯的质量,提高弹簧刚度或预紧力,有利于提高配流特性。

液压管路脉动主动控制方法由于其强自适应能力和较好的脉动削减效果而越来越受到重视,针对基于旁路溢流原理的脉动主动控制理论中对消振阀的性能要求,设计了锥阀结构的高频响压电直驱式节流阀,利用压电陶瓷的高频响、高输出力特性,并采用环形压电叠堆来优化阀的结构尺寸.建立了压电直驱式节流阀的数学模型,通过理论计算和仿真分析得到,该压电式节流阀从阀芯位移量、响应频率、流量特性角度都能满足脉动主动控制对消振阀的要求.

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。

为了解决挖掘机工作装置下降时大量势能转化为热能的问题,提出一种以液压蓄能器为储能元件,通过液压变压器回收和再利用动臂势能的节能系统。分析了其结构原理,并以7t的挖掘机为研究对象,建立了工作装置机械结构和液压系统模型;在典型挖掘循环中对动臂液压缸速度、蓄能器液压变压器转速和排量等参数进行了数值仿真,并计算出动臂势能、回收能量、再利用能量和再生的流量等;对系统运行过程和能耗进行分析与对比,结果表明该系统运行状况良好,可显著提升节能效果,是挖掘机节能减排的有效途径。

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.

对插装式液压锥阀建立动态数学模型，同时利用计算流体动力学（CFD）软件对实际使用中产生振动的锥阀及其改进结构进行稳态和动态解析，分析了液压锥阀发生振动的原因。数学建模结果表明：使阀芯开启的稳态液动力是加剧阀芯振动的重要因素之一。CFD稳态计算结果表明：原始结构锥阀对应的稳态液动力随阀芯的开启先增大而后降低，但方向向上，始终存在使阀芯开启的趋势，这可能是引起阀芯发生剧烈振动的原因。动态计算结果表明：改进结构锥阀相对于原始结构的确可以消振，但会产生较大的负压，易于产生气蚀和气蚀噪声。

对分支谐振型液压脉动衰减器用CFD（Computational Fluid Dynamics,计算流体动力学）分析软件进行计算,分析共振腔结构与衰减器动态特性的关系。在层流状态下,考虑流体的可压缩性,利用M序列压力信号激励,对衰减器进行CFD模拟,利用FFT（Fast Fourier Transform,快速傅立叶变换）得出其频率特性,比较了共振腔容积相同但直径和长度不同的衰减器的频率响应和插入损失;利用阶跃压力信号模拟压力冲击,比较了它们内部流场。设计了频率特性相同但共振腔容积不同的衰减器,比较了它们的性能。利用分布参数法对共振腔结构与衰减器基频的关系进行了分析。结果表明：衰减器的固有频率特性在一定程度上与共振腔的直径和长度相关,当共振腔直径-长度比小于1并逐渐减小时,衰减器基频也减小;当其大于1并逐渐增大时,衰减器的基频变化很小,因此减小共振腔直径-长度比可...

针对液压锥阀复杂的结构，各参数对其性能影响的不确定性，采用计算流体动力学（CFD）方法对锥阀阀腔内的流场进行了求解，得到了不同结构下不同开口度对应的流量系数与液动力值。通过分析可知：当锥角为90°，阀芯入口圆周直径为16mm或16．5mm时，模型结构达到最优化。

利用射流补油的方法，不仅能解决液压泵吸油不足的问题，也能将系统中的溢流能量回收利用，在改善泵的性能同时，提高能源的利用率。利用FLUENT对射流补油装置进行仿真计算，研究各相关参数对射流补油装置的影响，得到射流装置的最佳结构参数，使其能够拥有较大的引射比。研究结果表明：使用渐缩孔、大压差和小孔边距有利于装置补油。

分别建立了横、垂向液压缸的低速爬行动力学模型，研究了不同要素对横、垂向液压缸低速特性的影响规律，并提出提高液压缸低速控制精度的方法。研究结果表明，减小液压缸活塞倾斜角度、静动摩擦因数差、摩擦降落系数、活塞质量，增大液压油阻尼系数、排除油液中的空气时可以改善液压缸低速爬行特性。