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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,液压系统AMESim,Changsha University of Science&Technology,1,液压系统仿真概述,汽车与机械工程学院,液压系统仿真概述,现代液压系统设计不仅要满足静态性能要求，更要满足动态特性要求。随着计算机技术的发展和普及，利用计算机进行数字仿真已成为液压系统动态性能研究的重要手段。,计算机仿真,（两个主要条件）,一是建立准确描述液压系统动态性能的数学模型,二是利用仿真软件对建立的数学模型进行数字仿真,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,为什么需要利用计算机对液压系统进行数字仿真,随着机电液气一体化系统在现代设备中的广泛应用，无论从价格比例方面还是从功能作用方面，液压系统和装置在设备整体中都占有举足轻重或不可替代的作用。为了使设计人员在设计阶段能够预见液压系统的动静态特性，以便缩短设计周期，并尽量减少重复设计和不断试验造成的成本耗费，应用计算机仿真技术对液压系统进行分析和设计日显重要。,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,仿真技术在液压技术领域中的应用,（,1,）对已有液压元件或系统，通过理论推导建立描述它们的数学模型，然后进行仿真实验，所得到的仿真结果与实物实验结果进行比较，验证理论的准确程度，反复修改数学模型，直到使得两实验结果非常接近，把这个理论模型作为今后改进和设计类似元件或系统的依据。,（,2,）对于已有的系统，通过建立数学模型和仿真实验，确定参数的调整范围，作为该系统调试时的依据，从而缩短调试时间和避免损坏设备。,（,3,）对于新设计的元件，可以通过仿真实验研究元件各部分结构参数对其动态特性的影响，从而确定满足性能要求的结构参数最佳匹配，给实际设计该元件提供必要的数据。,（,4,）对于新设计的系统，通过仿真实验验证控制方案的可行性，以及结构参数对系统动态特性的影响，从而确定最佳控制方案及最佳结构和控制参数的匹配。,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,当前流行的液压仿真软件,对液压元件或系统利用计算机进行仿真的研究和应用已有,30,多年的历史。随着流体力学、现代控制理论、算法理论、可靠性理论等相关学科的发展，特别是计算机技术的突飞猛进，液压仿真技术也日益成熟，越来越成为液压系统设计人员的有力工具，相应的仿真软件也相继出现。目前，国内外主要有,FluidSIM,、,Automation,Studio,、,HOPSAN,、,Hypneu,、,EASY5,、,SIMUL-ZD,、,ADAMS/Hydraulics,、,Matlab/Simulink,、,DSHplus,、,20-sim,、,AMESim,等,11,种液压仿真软件。,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,液压系统建模及仿真技术发展方向,现代液压仿真技术得到蓬勃发展，液压仿真软件也在工程实际中得到越来越广泛的应用。纵观计算机仿真和液压技术的最新进展，液压仿真软件主要有如下几个发展方向：,（,1,）深入研究液压系统的建模和算法，开发出易于建模的液压系统仿真软件。,（,2,）进行最优化设计的研究。,（,3,）完善仿真模型库，增强液压仿真软件的通用性。,（,4,）吸收多媒体技术，使液压仿真软件更加直观、实用。,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,2,AMESim,简介,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,AMESim,概述,AMESim,是法国,IMAGINE,公司于,1995,年推出的基于键合图的液压,/,机械系统建模、仿真及动力学分析软件，即“多学科领域复杂系统建模仿真平台”。该软件包含,IMAGINE,技术，为项目设计、系统分析、工程应用提供了强有力的工具。它为设计人员提供便捷的开发平台，实现多学科交叉领域系统的数学建模，能在此基础上设置参数进行仿真分析。,AMESim,软件中的元件间都可以双向传递数据，并且变量都具有物理意义。它用图形的方式来描述系统中各设备间的联系，能够反映元件间的负载效应和系统中能量、功率的流动情况。,AMESim,使得工程师迅速达到建模仿真的最终目标：分析和优化工程师的设计，从而帮助用户降低开发的成本和缩短开发的周期。,AMESim,已经成功应用于航空航天、车辆、船舶、工程机械等多学科领域，成为包括流体、机械、热分析、电气、电磁以及控制等复杂系统建模和仿真的优选平台。,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,AMESim,软件包,AMESim,软件包AMESim,：,AMESim,软件包的主产品。,AMESim,是完 成工程系统仿真的高级建模环境,AMERun,：是没有方案模式和子模型模式的,AMESim,AMESet,：使用,AMESet,生成新的图标和子模型,AMECustom,：使用,AMECustom,，可以定制子模型和超级元件,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,AMESim,用户界面,文件工具栏,编辑工具栏,分析工具栏,插入工具栏,库,操作模式工具栏,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,AMESim,机械库,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,AMESim,液压库,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,AMESim,液压元件设计库,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,液压系统计算机仿真实例,3,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,基于,AMESim,的液压千斤顶仿真,F,2,液压千斤顶原理图,1.,杠杆手柄,2.,小缸体,3.,小活塞,4,、,7.,单向阀,5,、,6.,油管,8.,重物,9.,大活塞,10.,大缸体,11.,管道,12.,截止阀,13.,油箱,驱动杠杆手柄,1,上下移动的机械能，通过小缸体,2,、小活塞,3,以及单向阀,4,和,7,，转换成了油液的压力能，此压力能又通过大缸体,10,和大活塞,9,转换成举升重物运动的机械能，对外做功。实现了力和运动的传递。,液压千斤顶工作原理,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,液压千斤顶,AMESim,仿真模型回路,液压千斤顶仿真回路模型,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,12,、,3,元件用来模拟手动泵的杠杆，压动手柄的往复运动由输入正弦信号代替,5,、,6,单向阀用来模拟排油阀和吸油阀,4,号液压缸用来模拟手动泵的泵体,7,用来模拟截止阀，其开口度用一个信号,8,来进行控制,9,用来模拟负载液压缸,10,用来模拟负载重物,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,液压千斤顶,AMESim,仿真模型回路,手柄部分输入的模拟正弦信号,重物的位移输出曲线,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,液压千斤顶,AMESim,建模仿真,元件标准库建模,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,液压千斤顶,AMESim,建模仿真,参数设置,活塞直径：,25mm,活塞杆直径：12mm,液压缸行程：0.3m,负载质量：1000kg,提供的压力：,10MPa,输入信号：,1Hz,不考虑摩擦力,不考虑泄露量,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,液压千斤顶,AMESim,建模仿真,标准元件库仿真活塞杆,-,质量块位移,4,总结,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,液压千斤顶,AMESim,建模仿真,标准元件库仿真活塞杆,-,质量块位移,0-0.5s,，为什么会出现死区,？,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,AMESim拥有一套标准且优化的应用库，拥有,4500,个多领域的模型。这些库中包含了来自不同物理领域预先定义好并经试验验证的部件。库中的模型和子模型是基于物理现象的数学解析表达式，可以通过AMESim求解器来计算。不同应用库的完全兼容省去了大量额外的编程。,建模和仿真分析过程表明，利用,AMESim,软件进行液压元件及系统建模仿真具有方便、快捷、准确的优点，使用户从繁琐的数学模型中解放出来，起到了缩短产品设计周期，降低产品开发成本和增加可靠性的作用，为液压元件及系统的设计、优化提供理论依据。,推荐网址（论坛）：爱液压（,),Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,请贺老师、同学指正。,Changsha University of Science&Technology,汽车与机械工程学院,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,