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高压柱塞泵马达等效加速试验方法研究

高压柱塞泵、马达作为工程机械主机上的核心液压零部件，其可靠性直接决定重大装备的使用性能和寿命。国产高压柱塞泵、马达的性能和质量与主机用户的需求之间还有一定差距，内在质量不稳定，精度保持性和可靠性低，与国外同类产品相比差距明显，无法参照国外全寿命试验进行可靠性评估。本课题拟采用加速退化试验方法对高压柱塞泵、马达进行可靠性评估研究，以缩短液压泵可靠性评估时间，节省试验费用，主要研究以下内容：
  1、对柱塞泵马达的磨损、疲劳及老化等常见失效形式进行统计分析，确定影响柱塞泵马达可靠性的主要失效形式；
  2、柱塞泵、马达三大摩擦副（柱塞副、滑靴副、配流副）摩擦磨损失效机理研究。采用理论和数值仿真相结合的方法研究流场、温度场、压力场等参数及其组合对摩擦磨损的影响规律，确定关键因素。
  3、开展加速试验，基于数理统计方法建立柱塞泵、马达加速退化模型。
  4、基于加速退化模型，提出柱塞泵马达加速退化试验最优试验方法，减少试验时间，降低试验费用，提高评估精度。
  5、综合柱塞泵马达失效状态评定指标及加速退化模型，提出加速柱塞泵、马达可靠性评定方法。

1、确定影响柱塞泵、马达可靠性的主要因素。
  2、确定流场、温度场、压力场等对三大摩擦副的摩擦磨损的影响规律。
  3、加速试验方法可节省试验时间50%，寿命预测可信度不低于85%。
  4、开发可靠性评定软件一套，实现对高压柱塞泵、马达加速可靠性评估、寿命预测。
  5、发表论文两篇（其中至少一篇论文被EI或SCI检索），申请软件著作权1项。

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起重机变幅系统机液耦合仿真技术研究

    起重机运动主要包括起升、变幅和回转，现有设计水平下，起升和回转运动平稳，变幅运动时会出现变幅抖动问题。
      徐工起重机结构力学计算技术较完善，但在机液耦合方面缺少相关研究。起重机变幅动作是以液压驱动的复杂的非线性过程，单纯的进行结构力学分析而忽略机械结构和液压系统的耦合作用，无法真实的模拟变幅系统工作过程。本课题通过变幅系统机液耦合仿真研究，真实的模拟起重机变幅动作的非线性工作过程，分析变幅系统动态特性和控制特性，解决起重机变幅系统作业时抖动问题。
  1、建立臂架结构力学和液压控制系统耦合模型，分析变幅系统动态特性和控制特性、结构三铰点偏差对运动过程的影响。
  2、制定解决变幅系统抖动的控制方案。

1、建立国际先进的起重机变幅系统机液耦合仿真分析平台。通过机液耦合仿真分析，解决起重机变幅系统抖动难题，技术指标的计算精度达到90%以上。
2、形成变幅系统控制解决方案，变幅系统工作时,振动频率≥10Hz时变幅缸振动加速度≤0.03g，振动频率≤5Hz起重臂变幅角度的平均波动值<0.3°，达到国际先进水平。

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消防车内复杂管路和控制阀压力损失评估方法与消防系统匹配特性研究

消防系统是举高类消防车不可缺少的基本配置，其性能直接决定了消防车的灭火效率和工作能力。目前，本行业对高空作业管路内流体力学特性研究很少，流体运动规律分析手段落后，系统压力损失等关键参数仅采用经验公式计算，大部分关键元件的压力损失计算甚至无经验公式可依，造成产品实际消防能力与设计值存在一定偏差，部分产品甚至无法满足标准要求。针对上述问题，拟开展以下研究：
 
  1、建立举高消防车内复杂管路的流场仿真计算方法，为降低管路压力损失、合理适配水泵-发动机输出特性提供优化设计的理论基础。
  2、试验不同类型的泡沫灭火剂在管路里的流动特性，研究管路高效输送的主要影响因素，指导消防系统的创新设计，实现产品节能减排并提高灭火效性。
  3、通过试验对比消防管路系统中的各类控制阀、伸缩管及变径接头等典型元件的能耗特性以及在整个管路系统中压力损失的影响因子，提出并规划今后这些零部件的性能改进要求。
  4、针对举高喷射系列消防车，开发一套压力计算软件，能够定量准确地计算各位置消防系统的压力，为消防车的设计提供理论依据。
  5、结合发动机和消防水泵的外特性曲线，给出消防系统动力元件与复杂管路间的匹配方案。

1、确定消防车内复杂直、弯和波纹形状等管路的仿真方法。
  2、确定不同灭火剂、不同结构对压力、流线和湍动能等水力学性能指标的影响规律。
  3、确定消防管路系统压力实验测试方案，验证理论和仿真结果的准确性；
  4、开发一套消防系统压力计算软件，实现消防系统各位置压力的准确计算与动力匹配。
  5、发表EI或SCI检索论文1篇，申请发明专利1项，申请软件著作权1项。

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