液壓系統(tǒng)AMESim說(shuō)課講解

液壓系統(tǒng)AMESimChangsha

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Technology1

液壓系統(tǒng)仿真概述液壓系統(tǒng)仿真概述現(xiàn)代液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅要滿(mǎn)足靜態(tài)性能要求，更要滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)特性要求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字仿真已成為液壓系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能研究的重要手段。一是建立準(zhǔn)確描述液壓系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的數(shù)學(xué)模型計(jì)算機(jī)仿真（兩個(gè)主要條件）二是利用仿真軟件對(duì)建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)字仿真Changsha

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Technology為什么需要利用計(jì)算機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字仿真隨著機(jī)電液氣一體化系統(tǒng)在現(xiàn)代設(shè)備中的廣泛應(yīng)用，無(wú)論從價(jià)格比例方

面還是從功能作用方面，液壓系統(tǒng)和裝置在設(shè)備整體中都占有舉足輕重或不

可替代的作用。為了使設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段能夠預(yù)見(jiàn)液壓系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)特性，以便縮短設(shè)計(jì)周期，并盡量減少重復(fù)設(shè)計(jì)和不斷試驗(yàn)造成的成本耗費(fèi)，應(yīng)用

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)日顯重要。Changsha

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Technology仿真技術(shù)在液壓技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用對(duì)已有液壓元件或系統(tǒng)，通過(guò)理論推導(dǎo)建立描述它們的數(shù)學(xué)模型，然后進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，所得到的仿真結(jié)果與實(shí)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證理論的準(zhǔn)確程度，反復(fù)修改數(shù)學(xué)模型，直到使得兩實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常接近，把這個(gè)理論模型作為今后改進(jìn)和設(shè)計(jì)類(lèi)似元件或系統(tǒng)的依據(jù)。對(duì)于已有的系統(tǒng)，通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型和仿真實(shí)驗(yàn)，確定參數(shù)的調(diào)整范圍，作為該系統(tǒng)調(diào)試時(shí)的依據(jù)，從而縮短調(diào)試時(shí)間和避免損壞設(shè)備。對(duì)于新設(shè)計(jì)的元件，可以通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)研究元件各部分結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其動(dòng)態(tài)特性的影響，從而確定滿(mǎn)足性能要求的結(jié)構(gòu)參數(shù)最佳匹配，給實(shí)際設(shè)計(jì)該元件提供必要的數(shù)據(jù)。對(duì)于新設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證控制方案的可行性，以及結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響，從而確定最佳控制方案及最佳結(jié)構(gòu)和控制參數(shù)的匹配。Changsha

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Technology當(dāng)前流行的液壓仿真軟件對(duì)液壓元件或系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真的研究和應(yīng)用已有30多年的歷史。隨著流體力學(xué)、現(xiàn)代控制理論、算法理論、可靠性理論等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，

特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，液壓仿真技術(shù)也日益成熟，越來(lái)越成為液壓

系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的有力工具，相應(yīng)的仿真軟件也相繼出現(xiàn)。目前，國(guó)內(nèi)外主要

有FluidSIM、Automation

Studio、HOPSAN、Hypneu、EASY5、SIMUL-ZD、ADAMS/Hydraulics、Matlab/Simulink、DSHplus、20-sim、AMESim等11種液

壓仿真軟件。Changsha

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Technology液壓系統(tǒng)建模及仿真技術(shù)發(fā)展方向現(xiàn)代液壓仿真技術(shù)得到蓬勃發(fā)展，液壓仿真軟件也在工程實(shí)際中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。縱觀計(jì)算機(jī)仿真和液壓技術(shù)的最新進(jìn)展，液壓仿真軟件主要有如下幾個(gè)發(fā)展方向：深入研究液壓系統(tǒng)的建模和算法，開(kāi)發(fā)出易于建模的液壓系統(tǒng)仿真軟件。進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究。完善仿真模型庫(kù)，增強(qiáng)液壓仿真軟件的通用性。吸收多媒體技術(shù)，使液壓仿真軟件更加直觀、實(shí)用。Changsha

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Technology2AMESim簡(jiǎn)介Changsha

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TechnologyAMESim概述AMESim是法國(guó)IMAGINE公司于1995年推出的基于鍵合圖的液壓/機(jī)械系統(tǒng)建模、仿真及動(dòng)力學(xué)分析軟件，即“多學(xué)科領(lǐng)域復(fù)雜系統(tǒng)建模仿真平臺(tái)”。該軟件包含IMAGINE技術(shù)，為項(xiàng)目設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析、工程應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的工具。它為設(shè)計(jì)人員提供便捷的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科交叉領(lǐng)域系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模，能在此基礎(chǔ)上設(shè)置參數(shù)進(jìn)行仿真分析。AMESim軟件中的元件間都可以雙向傳遞數(shù)據(jù)，并且變量都具有物理意義。它用圖形的方式來(lái)描述系統(tǒng)中各設(shè)備間的聯(lián)系，能夠反映元件間的負(fù)載效應(yīng)和系統(tǒng)中能量、功率的流動(dòng)情況。AMESim使得工程師迅速達(dá)到建模仿真的最終目標(biāo)：分析和優(yōu)化工程師的設(shè)計(jì)，從而幫助用戶(hù)降低開(kāi)發(fā)的成本和縮短開(kāi)發(fā)的周期。AMESim已經(jīng)成功應(yīng)用于航空航天、車(chē)輛、船舶、工程機(jī)械等多學(xué)科領(lǐng)域，成為包括流體、機(jī)械、熱分析、電氣、電磁以及控制等復(fù)雜系統(tǒng)建模和仿真的優(yōu)選平臺(tái)。Changsha

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TechnologyAMESim軟件包AMESim軟件包AMESim：AMESim軟件包的主產(chǎn)品。AMESim是完成工程系統(tǒng)仿真的高級(jí)建模環(huán)境AMESet：使用AMESet生成新的圖標(biāo)和子模型AMERun：是沒(méi)有方案模式和子模型模式的AMESimAMECustom：使用AMECustom，可以定制子模型和超級(jí)元件Changsha

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TechnologyAMESim用戶(hù)界面文件工具欄編輯工具欄分析工具欄插入工具欄庫(kù)操作模式工具欄Changsha

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TechnologyAMESim機(jī)械庫(kù)Changsha

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TechnologyAMESim液壓庫(kù)Changsha

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TechnologyAMESim液壓元件設(shè)計(jì)庫(kù)Changsha

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Technology3液壓系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)例Changsha

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Technology基于AMESim的液壓千斤頂仿真F2液壓千斤頂原理圖1.杠桿手柄2.小缸體3.小活塞4、7.單向閥5、6.油管8.重物9.大活塞10.大缸體11.管道12.截止閥13.油箱驅(qū)動(dòng)杠桿手柄1上下移動(dòng)的機(jī)械能，通

過(guò)小缸體2、小活塞3以及單向閥4和7，轉(zhuǎn)換成了油液的壓力能，此壓力能又通過(guò)大缸體10和大活塞9轉(zhuǎn)換成舉升重物運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，對(duì)外做功。實(shí)現(xiàn)了力和運(yùn)動(dòng)的傳遞。液壓千斤頂工作原理Changsha

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Technology液壓千斤頂仿真回路模型1245678910液壓千斤頂AMESim仿真模型回路31、2、3元件用來(lái)模擬手動(dòng)泵的杠桿，壓動(dòng)手柄的往復(fù)運(yùn)動(dòng)由輸入正弦信號(hào)代替5、6單向閥用來(lái)模擬排油閥和吸油閥4號(hào)液壓缸用來(lái)模擬手動(dòng)泵的泵體7用來(lái)模擬截止閥，其開(kāi)口度用一個(gè)信號(hào)8來(lái)進(jìn)行控制9用來(lái)模擬負(fù)載液壓缸10用來(lái)模擬負(fù)載重物Changsha

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Technology液壓千斤頂AMESim仿真模型回路手柄部分輸入的模擬正弦信號(hào)重物的位移輸出曲線Changsha

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Technology液壓千斤頂AMESim建模仿真元件標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)建模Changsha

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Technology液壓千斤頂AMESim建模仿真參數(shù)設(shè)置活塞直徑：25mm活塞桿直徑：12mm液壓缸行程：0.3m負(fù)載質(zhì)量：1000kg提供的壓力：10MPa輸入信號(hào)：1Hz不考慮摩擦力不考慮泄露量Changsha

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Technology液壓千斤頂AMESim建模仿真標(biāo)準(zhǔn)元件庫(kù)仿真活塞桿-質(zhì)量塊位移4總結(jié)Changsha

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Technology液壓千斤頂AMESim建模仿真標(biāo)準(zhǔn)元件庫(kù)仿真活塞桿-質(zhì)量塊位移0-0.5s，為什么會(huì)出現(xiàn)死區(qū)？Changsha

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TechnologyAMESim擁有一套標(biāo)準(zhǔn)且優(yōu)化的應(yīng)用庫(kù)，擁有4500個(gè)多領(lǐng)域的模型。這些庫(kù)中包含了來(lái)自不同物理領(lǐng)域預(yù)先定義好并經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證的部件。庫(kù)中的模型和子模型是基于物理現(xiàn)象的數(shù)學(xué)解析表達(dá)式，可以通過(guò)AMESim求解器來(lái)計(jì)算。不同應(yīng)用庫(kù)的完全兼容省去了大量額外的編程。建模和仿真分析過(guò)程表明，利用AMESim軟件進(jìn)行液壓元件及系統(tǒng)建模仿真具有方便、快捷、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，使用戶(hù)從繁瑣的數(shù)學(xué)模型中解放出來(lái)，起到了縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成