【高校科研成果】厦门大学 创新设计与工程应用实验室
2026-02-025
叶绍干，厦门大学教授，博士生导师，国家高层次青年人才，主持/参与承担国家自然科学基金联合基金重点支持项目、面上项目和青年基金等，长期围绕流体动力元件减振降噪重大需求开展理论研究、技术开发和成果转化。发表高水平论文35篇，授权发明专利22项，主持/参与修订国际标准2项，参与制定国家标准3项，获机械工业技术发明一等奖1项（排2）。
团队依托表界面化学全国重点实验室和福建省新型先进空天动力工程研究中心等重大科研平台，汇集了由专任教师、工程技术人员、博士后、博硕士研究生组成的30余人的研究团队，研究方向聚焦电液驱动元件振动噪声控制，拥有高频压力波动测试装置、振动噪声测试系统、多普勒激光测振仪、超景深显微系统等测试设备。
高速柱塞泵多体耦合动力学与摩擦副瞬态润滑协同机制研究
成果针对高速轴向柱塞泵多物理场耦合振动机理不清的难题，搭建了包含18个集中质量点、90个自由度的多体耦合动力学模型。基于拉格朗日方程，采用显隐结合法高效求解系统瞬态动力学响应，突破了传统方法对复杂耦合效应解析的局限。基于动力学解耦结果，实现了配流副、滑靴副与柱塞副三大关键摩擦副的瞬态润滑特性协同分析，解析其油膜厚度场、压力场演化规律。研究成果从系统层面揭示了摩擦副润滑状态与能耗损失的映射机制，为柱塞泵关键组件设计提供了多体动力学与润滑耦合理论模型支撑，有助于提升高转速工况下容积效率与可靠性预测精度，对突破高端液压元件技术瓶颈具有一定理论价值。
齿轮泵轴承-齿轮-油膜耦合系统动力学特性与演化规律研究
成果构建了涵盖齿轮副、泵体、泵盖、主轴及轴承的耦合动力学模型，通过拉格朗日方程与显隐结合法高效解析系统瞬态振动响应。聚焦轴承非线性接触机制，量化揭示了滚动轴承配合间隙、滑动轴承偏心率及宽径比对系统振动特性的调控规律。进一步建立外齿轮端面油膜瞬态分析模型，实现了主轴旋转方位角域下的油膜厚度场/压力场动态演化可视化，刻画了排油口压力与主轴转速对端面油膜平均厚度的耦合作用机制。研究成果从轴承-齿轮-油膜多物理场耦合视角，阐明了齿轮泵振动噪声与容积效率的关联机理，为高参数齿轮泵的轴承优化设计、端面间隙控制及振动抑制提供了理论模型支撑，对突破高压化、低噪声化技术瓶颈具有一定工程意义。
成果搭建了机电液一体化的EHA作动器全耦合动力学模型，通过理论建模精准求解稳态/瞬态液压激振力。基于Newmark-β数值法高效解析作动系统振动速度响应，实现了宽工况域（含极端负载与变转速工况）振动响应特性的量化表征。研究揭示了液压缸有效作用面积、行程等核心参数与振动能量的映射规律，建立参数敏感度分析模型，阐明其通过系统刚度-阻尼影响振动模态的作用机制。成果突破传统经验设计局限，形成以振动为目标的参数化设计框架，为高功重比EHA作动器的液压缸结构优化提供了动态载荷谱驱动的设计准则，有助于提升深海高端装备作动系统的振动噪声性能。
来源：厦门大学
编辑：尹国萍
复审：王彩英
终审：刘伟林、赵曼琳
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