针对液压油箱内气泡流动的现象,搭建气泡流动可视化试验系统,观察回油管出口附近气泡的流入和液压泵吸油管处气泡的吸入过程,获得气泡分布规律.利用Fluent中的欧拉-欧拉多相流模型,对液压油箱内流场进行气液两相流三维数值计算.基于气泡流动可视化试验结果和气液两相流的流动特性,提出两种实现气泡快速分离的方案.研究表明：系统回油管中油液携带直径大小不同的气泡进入到油箱内,快速弥散于整个油箱油液中;较大气泡能够快速上浮、逸出液面,直径较小的气泡随液流被液压泵吸入;在油液流入油箱前,通过改变油液的流态,形成旋转流或紊态流,可以使气泡从油液中快速分离.

为了进一步降低液压电机叶片泵样机的噪声、提高效率,运用有限元分析软件对研制出的液压电机叶片泵样机的部分部件进行应力应变与流场计算和结构改进,获得了改进样机的转子转速、输出流量、噪声声压级和效率随输出压力的变化规律。结果表明：改进后液压电机叶片泵样机有效地解决了内泄漏较大问题,消除了因内部流道狭窄引起的气穴现象;与电机油泵组相比,容积效率基本一致,在输出压力大于13 MPa时,总效率略低,约为2%,噪声声压级降低了11 dB以上。

基于CFD技术研究四象限运行内啮合齿轮单元的流场特性,采用CAE软件对四象限运行内啮合齿轮单元内流场进行几何建模,针对齿轮单元工作在液压泵和马达两种模式,应用Pumplinx软件的动网格模型和DOF自由度模型进行数值模拟和可视化研究,分析模型关键部位的流场特性,获得在液压泵模式下旋转域的速度、压力分布云图;分析了变转速、变压力工况下的流量特性曲线以及流量、压力脉动曲线;在同一模型下设置不同边界条件获得马达模式下齿轮轴最终稳定转速和力矩变化曲线,并分析了不同负载下的稳定转速值;利用数值仿真可以得到具有参考意义的齿轮单元流量特性曲线,为内啮合齿轮单元的开发和与永磁同步电机一体化融合提供技术支持。

为了研究高压工况下柱塞往复泵曲轴轴承的动力学性能,联合应用ADAMS和AMESim软件建立五柱塞往复泵机液耦合作用的多体动力学模型,并采用ANSYS软件对曲轴做柔性化处理,最终建立计算数据动态传输的柱塞往复泵虚拟样机模型。研究结果显示:曲轴两端同型号轴承在同工况下的运行轨迹并非完全相同,且轴承保持架径向偏移区域主要位于柱塞液压力作用方向;滚子与内外圈的接触力为一对相互作用力,且滚子与保持架之间的碰撞力非常小。该文通过建立五柱塞往复泵虚拟样机模型,可以获得往复泵曲轴滚动轴承的内部动态特性,对其优化设计、故障诊断具有指导意义。

针对节流温升及进出口压差导致滑阀阀芯变形引起卡滞的问题,采用Fluent和Workbench分析软件对具有U形节流槽的滑阀、全周开口滑阀的液-固温度场和阀芯热变形进行数值计算。结果表明:在阀口附近及流束冲击壁面有局部高温,由此导致的阀芯变形量达数微米,最大可达到配合间隙(一般10μm左右)的50%。随着U形节流槽个数的增加,阀芯的变形量也会随之增大。全周开口时,阀芯变形量最大,滑阀阀芯的变形可能直接导致卡紧现象。当油液压力单独作用于阀芯时,其导致阀芯发生的变形量非常小,基本可以忽略不计。

采用Fluent中修正后的RNGk-ε湍流模型、壁面函数、Z-wart空化模型对滑阀V形节流口的空化特性进行数值计算。结果表明:V形阀口产生空化的主要原因是:油液在快速流经阀口时受到了强烈的剪切作用,导致内部微小气泡被释放出来,V形节流槽斜面逐渐生长起来的气泡在节流边脱落,这主要与边界层的分离现象有关。背压对气穴现象有明显的抑制作用,背压较高时空泡的脱落周期变短、空化范围明显减小,气穴位置移向靠近阀芯处。

研制出了对大型构件进行力学性能检测及综合试验的电液伺服大型多功能压剪试验机。设计了伺服液压缸同步浮动系统和新型抗扭装置，解决了试件在压剪作用下发生剪切面中心位置偏移和转角试验时载荷传感器测量不准和垂直向加载液压缸活塞磨损等问题。该试验机具有检测准确可靠、自动化程度高等优点。

运用现代教育技术进行教学是当今教育发展的必然趋势，现代教育技术与“液压元件”课程教学实践的有机融合是一项系统工程，它涉及教学设计、现代教学理念、多媒体、专业仿真软件及计算机网络技术等诸多方面。只有积极主动地学习、掌握现代教育技术的最新理论、技能以及课程专业知识，努力提高教师自身的现代教育技术及专业知识素养和水平，并不断地探索、实践和研究，才能逐步找到和完善现代教育技术与“液压元件”课程教学实践融合的路径，达到提高教学效率及教学质量的教改目的。

针对研制出的液压电机叶片泵样机,建立了电机泵性能试验系统,获得了样机的输入电量参数、输出液压能参数及内部转子转速和壳体内部压力等参数,得到了液压电机叶片泵样机的转子转速、噪声、功率和效率等随输出压力变化的特性,并与同等功率液压电机油泵组的试验结果进行了对比。与电机油泵组相比,电机叶片泵样机的体积减小50%、轴向尺寸减小61%,噪声降低约7 dB,液压电机叶片泵内部转子转速随输出压力升高而明显下降;同时,试验也发现样机存在内部流道狭窄引起的气泡析出和内部密封不良引起额外泄漏的问题,提出了相应的解决方法,为电机泵的后续优化及工业化提供了参考依据。

针对研制出的液压电机叶片泵样机，测量获得了液压电机叶片泵样机的噪声随输出压力变化的特性，并与同等功率液压电机油泵组的测量结果进行了对比。相比于电机油泵组，电机叶片泵样机的噪声降低约7dB，同时，试验也发现样机存在明显的气穴噪声问题，分析了原因并提出了相应的解决方法。