振动信号是机械设备故障诊断的重要信息来源。为克服传统检测方法需对系统进行拆卸的问题,创新性地利用光纤光栅传感方法对液压泵进行非介入式振动测量,充分发挥光纤传感的抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、稳定性好、测量敏感度高等优点。对光纤光栅振动传感原作了分析,设计、仿真分析了双等强度悬臂梁式光纤Bragg光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)振动传感器,在此基础上利用光纤光栅解调系统和振动试验台对传感器的性能进行实验验证,得到该传感器灵敏度为0.024 nm/(m·s-2),固有频率为185 Hz,并且线性度较好;对轴向柱塞泵模态分析,优化布置传感采样点,实际测量泵的振动信号。研究结果可为液压泵非介入式状态监测和故障诊断提供可靠数据支持。

针对传统起竖方式速度慢的问题,提出一种以CO_(2)液气相变作为辅助动力源的快速起竖方法,使相变产生的高能气体作用于液压蓄能器的活塞,进而推动起竖液压缸运动,以实现导弹起竖.首先,分析了基于CO_(2)液气相变的快速起竖原理,设计了一种CO_(2)液气相变高能液压蓄能器;其次,建立了起竖机构的数学模型,利用FLUENT软件仿真得到了辅助动力源的压力变化规律:最后,在Amesim软件中搭建了起竖系统的整体模型,并与Simulink软件进行联合仿真.仿真结果表明:使用CO_(2)相变产生的高能气体作为辅助动力源可大大提高起竖速度.

分析了液压传动课程课堂教学现状,指出挖掘课程魅力的必要性。提出了挖掘课程魅力的三种途径,即挖掘液压元件的原理之美、设计之美、工艺之美。探索了将课程魅力融入液压传动课程的教学模式。

直驱式电静液作动器(EHA)因高度集成、结构紧凑、使用维护方便、功率电传、无油管、低污染等优点,非常适合用于在恶劣环境下工作的武器发射平台或装备支撑平台的调平作动器。但采用直驱式EHA进行四腿调平时,因EHA中的液压泵流量死区和刚性平台调平过程中各作动器之间存在交叉耦合影响,导致作动器定位调节时间较长并且在调平过程中产生“虚腿”问题,降低了调平过程的精度和平台稳定性。针对刚性平台空载条件进行静力学分析,提出采用多段非线性PID控制算法,以及追逐最高点法消除位置耦合,通过测量EHA中作动筒上腔压力判断是否存在“虚腿”问题。实验结果表明,平台完成调平后,倾角误差由±3°降低到±0.02°,各作动器上腔压力大于0.5 MPa,满足支撑要求。

对相变材料的储放热过程进行了仿真,获得了某型相变材料吸热、散热工作过程的温度变化曲线,验证了相变材料的储放热特性。针对油箱散热问题设计了可更换换热板的油箱,仿真获得了油箱内油液流动的流线图。仿真分析了无换热板、有换热板和更换换热板后的油箱内温度变化曲线。结果表明:添加换热板后油箱内平衡温度下降3.1 K,更换换热板后,油箱内温度在335 K以下的时间延长1 000 s。通过换热板的添加与更换,有利于液压系统的工作。

通过建立伺服阀滑阀的阀腔与配合间隙中液压油的二维流场模型，利用Fluent中欧拉多相流模型对流场进行数值计算，分析颗粒杂质在阀腔与配合间隙的分布特点和规律。结果表明：配合间隙内颗粒分布与速度场一致，在流速较高处颗粒含量也较高，同时颗粒在漩涡中心分布较少，在漩涡边缘较多；配合间隙内颗粒体积分数随颗粒物密度和直径的增大而增大；间隙两端压差变化时，内部固相体积分数基本不变；间隙内固相体积分数随间隙长度的增加先增大后减小。

为提高电磁阀的设计水平，缩短研发周期，运用计算流体学软件Fluent完成了电磁阀在阀芯移动不同距离时内部流场的三维建模与仿真计算，分析了阀芯在不同位移下阀体内部的流场特性，对研究阀体内部流场和优化阀体内部结构具有重要意义。

为提高矢量喷管电液伺服系统频宽的策略,以阀控缸为研究对象,分析影响系统频宽的因素.建立了阀控缸系统的数学模型,通过MATLAB仿真计算系统的理论频宽.为研究过度容积对阀控缸频宽的影响,建立了矢量喷管电液伺服系统的AMESim仿真模型.结果表明：应用分布参数管路模型分析,系统频宽与总压缩容积并非严格单调关系,存在一最佳过渡容积112 cm^3,使系统频宽达到最大.

为了研究矢量喷管电液伺服系统的性能,设计了AMESim/MATLAB联合仿真方案。根据双喷嘴挡板电液伺服阀的工作原理和结构特点,建立了电液伺服阀的物理模型,并在此基础上搭建了喷管电液伺服系统的AMESim仿真模型,设计了PID控制器和模糊PID控制器。结果表明：建立的系统模型能够根据信号进行正确动作,模糊PID控制器在此系统中具有响应速度快和稳态性能好等优点。

针对传统液压回路仿真方法中存在的建模繁琐、参数调节复杂等缺点，以采用压力补偿器和比例方向阀的进口节流调速回路为例，利用AMEsim的元件设计库构建了压力补偿器的模型，建立了节流调速回路的仿真模型。结合进口节流调速回路在工程应用中的三个主要特性进行了仿真，结果表明这种仿真方法不但简化了建模过程和参数调节，而且能较好的反映出系统的动态性能。