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高壓柱塞泵馬達等效加速試驗方法研究

高壓柱塞泵、馬達作為工程機械主機上的核心液壓零部件，其可靠性直接決定重大裝備的使用性能和壽命。國產高壓柱塞泵、馬達的性能和質量與主機用戶的需求之間還有一定差距，內在質量不穩定，精度保持性和可靠性低，與國外同類產品相比差距明顯，無法參照國外全壽命試驗進行可靠性評估。本課題擬采用加速退化試驗方法對高壓柱塞泵、馬達進行可靠性評估研究，以縮短液壓泵可靠性評估時間，節省試驗費用，主要研究以下內容：
  1、對柱塞泵馬達的磨損、疲勞及老化等常見失效形式進行統計分析，確定影響柱塞泵馬達可靠性的主要失效形式；
  2、柱塞泵、馬達三大摩擦副（柱塞副、滑靴副、配流副）摩擦磨損失效機理研究。采用理論和數值仿真相結合的方法研究流場、溫度場、壓力場等參數及其組合對摩擦磨損的影響規律，確定關鍵因素。
  3、開展加速試驗，基于數理統計方法建立柱塞泵、馬達加速退化模型。
  4、基于加速退化模型，提出柱塞泵馬達加速退化試驗最優試驗方法，減少試驗時間，降低試驗費用，提高評估精度。
  5、綜合柱塞泵馬達失效狀態評定指標及加速退化模型，提出加速柱塞泵、馬達可靠性評定方法。

1、確定影響柱塞泵、馬達可靠性的主要因素。
  2、確定流場、溫度場、壓力場等對三大摩擦副的摩擦磨損的影響規律。
  3、加速試驗方法可節省試驗時間50%，壽命預測可信度不低于85%。
  4、開發可靠性評定軟件一套，實現對高壓柱塞泵、馬達加速可靠性評估、壽命預測。
  5、發表論文兩篇（其中至少一篇論文被EI或SCI檢索），申請軟件著作權1項。

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起重機變幅系統機液耦合仿真技術研究

    起重機運動主要包括起升、變幅和回轉，現有設計水平下，起升和回轉運動平穩，變幅運動時會出現變幅抖動問題。
      徐工起重機結構力學計算技術較完善，但在機液耦合方面缺少相關研究。起重機變幅動作是以液壓驅動的復雜的非線性過程，單純的進行結構力學分析而忽略機械結構和液壓系統的耦合作用，無法真實的模擬變幅系統工作過程。本課題通過變幅系統機液耦合仿真研究，真實的模擬起重機變幅動作的非線性工作過程，分析變幅系統動態特性和控制特性，解決起重機變幅系統作業時抖動問題。
  1、建立臂架結構力學和液壓控制系統耦合模型，分析變幅系統動態特性和控制特性、結構三鉸點偏差對運動過程的影響。
  2、制定解決變幅系統抖動的控制方案。

1、建立國際先進的起重機變幅系統機液耦合仿真分析平臺。通過機液耦合仿真分析，解決起重機變幅系統抖動難題，技術指標的計算精度達到90%以上。
2、形成變幅系統控制解決方案，變幅系統工作時,振動頻率≥10Hz時變幅缸振動加速度≤0.03g，振動頻率≤5Hz起重臂變幅角度的平均波動值<0.3°，達到國際先進水平。

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消防車內復雜管路和控制閥壓力損失評估方法與消防系統匹配特性研究

消防系統是舉高類消防車不可缺少的基本配置，其性能直接決定了消防車的滅火效率和工作能力。目前，本行業對高空作業管路內流體力學特性研究很少，流體運動規律分析手段落后，系統壓力損失等關鍵參數僅采用經驗公式計算，大部分關鍵元件的壓力損失計算甚至無經驗公式可依，造成產品實際消防能力與設計值存在一定偏差，部分產品甚至無法滿足標準要求。針對上述問題，擬開展以下研究：
 
  1、建立舉高消防車內復雜管路的流場仿真計算方法，為降低管路壓力損失、合理適配水泵-發動機輸出特性提供優化設計的理論基礎。
  2、試驗不同類型的泡沫滅火劑在管路里的流動特性，研究管路高效輸送的主要影響因素，指導消防系統的創新設計，實現產品節能減排并提高滅火效性。
  3、通過試驗對比消防管路系統中的各類控制閥、伸縮管及變徑接頭等典型元件的能耗特性以及在整個管路系統中壓力損失的影響因子，提出并規劃今后這些零部件的性能改進要求。
  4、針對舉高噴射系列消防車，開發一套壓力計算軟件，能夠定量準確地計算各位置消防系統的壓力，為消防車的設計提供理論依據。
  5、結合發動機和消防水泵的外特性曲線，給出消防系統動力元件與復雜管路間的匹配方案。

1、確定消防車內復雜直、彎和波紋形狀等管路的仿真方法。
  2、確定不同滅火劑、不同結構對壓力、流線和湍動能等水力學性能指標的影響規律。
  3、確定消防管路系統壓力實驗測試方案，驗證理論和仿真結果的準確性；
  4、開發一套消防系統壓力計算軟件，實現消防系統各位置壓力的準確計算與動力匹配。
  5、發表EI或SCI檢索論文1篇，申請發明專利1項，申請軟件著作權1項。

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