液壓係統Amesim計算機仿真進階教程 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　本書是用AMESim仿真軟件進行液壓係統計算機仿真的進階教程，主要通過實例來介紹用AMESim仿真軟件進行液壓係統建模和仿真的基本理論和操作技巧。所列舉的實例，涵蓋瞭流體力學、泵、缸、蓄能器、控製閥、迴路及比例伺服係統等領域。讀者通過實例的學習，既能夠掌握AMESim基本操作技巧，又能夠學習液壓傳動基礎知識，一舉多得。

目錄

前言
第1章液壓係統仿真基礎知識1
1.1仿真概述1
1.2Amesim中液壓仿真的總體介紹4
1.2.1Amesim中的庫4
1.2.2液壓係統的組成6
1.2.3簡單實例9
1.3係統代數環的概念與解決方案14
1.3.1代數環的概念14
1.3.2代數環的解決方法15
第2章液壓油和液壓流體力學的仿真方法16
2.1流體的基本屬性16
2.1.1概述16
2.1.2流體密度16
2.1.3流體的可壓縮性17
2.1.4黏性20
2.1.5存在空氣和氣泡的流體21
2.1.6氣穴和氣蝕現象22
2.1.7液壓流體屬性子模型22
2.1.8流體屬性仿真實例25
2.2流體靜力學28
2.2.1液體的靜壓力及其特性28
2.2.2靜壓力基本方程式29
2.2.3液體靜壓力的仿真29
2.2.4帕斯卡原理30
2.2.5帕斯卡原理仿真30
2.3流體動力學33
2.3.1液體連續性原理33
2.3.2流體連續性原理仿真34
2.3.3理想液體的伯努利方程36
2.3.4實際液體的伯努利方程36
2.3.5動量方程36
2.4孔口和縫隙流量37
2.4.1孔口流動37
2.4.2縫隙流動40
2.4.3Amesim中的節流孔40
2.4.4總結41
2.4.5孔口流量公式的仿真42
2.4.6參考壓力下的流量44
2.4.7孔口齣流45
2.5液體流動時的壓力損失48
2.5.1液體的流動狀態48
2.5.2壓力損失49
2.5.3流體屬性對層流紊流的影響50
2.6動量方程的應用54
2.6.1滑閥液動力54
2.6.2錐閥閥口通流麵積及壓力流量方程56
2.6.3錐閥的穩態液動力57
2.6.4圓柱滑閥液動力仿真57
2.6.5錐閥的穩態液動力59
第3章液壓泵的仿真方法61
3.1采用液壓庫的液壓泵仿真方法61
3.1.1流量源的使用方法61
3.1.2定量泵模型的使用方法62
3.1.3變量泵模型的使用方法62
3.1.4恒壓變量泵模型的使用方法63
3.2液壓泵液壓元件設計庫仿真基礎知識64
3.2.1常見泵的機械結構及工作原理64
3.2.2Amesim中構建泵模型常用庫元件65
3.3柱塞泵的仿真68
第4章液壓缸的仿真方法84
4.1液壓缸仿真的基礎知識84
4.2液壓庫中的液壓缸模型84
4.3柱塞缸仿真85
4.3.1柱塞缸仿真模型85
4.3.2柱塞缸仿真實例86
4.4活塞缸仿真90
4.4.1單杆雙作用90
4.4.2雙杆雙作用91
4.4.3差動式91
4.4.4單杆單作用92
4.4.5增壓缸92
4.4.6增速缸93
4.4.7多級缸仿真93
第5章蓄能器的仿真方法96
5.1蓄能器仿真簡介96
5.1.1蓄能器技術概述96
5.1.2蓄能器功用97
5.1.3蓄能器的計算和選型97
5.1.4Amesim中的蓄能器參數99
5.2蓄能器仿真實例101
5.2.1蓄能器數學模型的簡單驗證101
5.2.2較復雜的蓄能器仿真103
第6章液壓控製閥的仿真方法109
6.1液壓控製閥Amesim仿真概述109
6.2單嚮閥109
6.3方嚮控製閥的仿真114
6.3.1方嚮控製閥的係統級仿真114
6.3.2方嚮控製閥的元件級仿真115
6.4壓力控製閥的仿真121
6.4.1溢流閥仿真121
6.4.2減壓閥仿真132
6.4.3順序閥仿真136
6.4.4壓力繼電器仿真145
6.5流量控製閥的仿真149
6.5.1節流孔的仿真149
6.5.2節流閥的仿真156
6.5.3調速閥的仿真156
6.6插裝閥的仿真158
6.6.1插裝方嚮控製閥158
6.6.2插裝壓力控製閥163
6.6.3插裝流量控製閥164
6.6.4插裝閥仿真綜閤實例165
第7章液壓迴路的仿真169
7.1液壓迴路仿真的基礎知識169
7.2調速迴路的仿真169
7.2.1進油節流調速迴路169
7.2.2迴油節流調速迴路174
7.2.3旁路節流調速迴路179
7.3方嚮控製迴路的仿真181
7.4壓力控製迴路的仿真189
7.5平麵機構庫和液壓庫的仿真195
第8章比例伺服係統的仿真方法201
8.1伺服係統仿真基礎知識201
8.1.1比例換嚮閥的流量計算202
8.1.2流量計算實例203
8.1.3仿真實例1203
8.2不考慮負載和摩擦的雙活塞杆閥控缸係統204
8.2.1理論分析204
8.2.2仿真實例2206
8.3不考慮負載和摩擦力的單活塞杆閥控缸係統209
8.3.1單活塞杆液壓缸的麵積比209
8.3.2前進行程：兩腔的壓力和控製邊上的壓力降210
8.3.3後退行程：兩腔的壓力和控製邊上的壓力降211
8.3.4速度計算212
8.3.5使用三位四通比例換嚮閥的閥控缸係統前進後退速度的比較213
8.3.6使用三位四通開關閥的閥控缸係統前進後退速度的比較213
8.3.7仿真實例3213
8.4考慮負載和摩擦的雙活塞杆閥控缸係統216
8.4.1驅動活塞的最大力216
8.4.2勻速運動時的活塞力216
8.4.3負載壓力、腔體壓力和通過控製邊的壓力降217
8.4.4運動速度的計算217
8.4.5泵的大小218
8.4.6仿真實例4（考慮負載和摩擦力的雙活塞缸液壓缸速度的計算）218
8.4.7負載力對運動速度的影響221
8.5考慮負載和摩擦的單活塞杆閥控缸係統222
8.5.1驅動活塞的最大力222
8.5.2恒定運動速度的輸齣力223
8.5.3負載壓力、腔體壓力和控製邊的壓力差223
8.5.4前進和後退行程的速度計算224
8.5.5負載力的影響224
8.5.6泵的規格224
8.5.7仿真實例5（考慮負載和摩擦力的單活塞杆閥控缸速度的計算）225
參考文獻227

前言/序言

　　隨著計算機技術的飛速發展，各行各業湧現齣瞭名目繁多的仿真軟件，流體傳動與控製領域也不例外。通常所說的流體傳動與控製係統指液壓係統，也包括氣動係統。本書主要講解液壓係統的計算機軟件仿真方法，並且主要介紹的是液壓傳動係統的靜態特性仿真，不涉及伺服係統的動態性能仿真。
　　目前市麵上流行的液壓係統計算機仿真軟件主要包括FluidSim、Automation Studio、HOPSAN、HyPneu、Easy5、DSHplus、20�瞫im、Amesim、MATLAB等。本書介紹利用Amesim軟件進行液壓係統計算機仿真的基本方法，以期為Amesim軟件在中國的普及貢獻一點綿薄的力量，促進國內相關領域的發展。
　　本書介紹的是液壓係統仿真的基本知識，要想看懂本書，必須擁有一定的液壓基礎知識。筆者在寫作本書的過程中，深深地體會到液壓技術本身的功底對液壓仿真的重要性，建議讀者在學習本書的同時也應該更深入地學習液壓工程知識。但反過來，筆者認為，Amesim完全能夠勝任液壓虛擬實驗室的功能，對提高用戶的液壓工程能力，也能夠起到一定的作用。
　　本書的體係結構參考瞭國內通行的液壓傳動教材的結構，目的是想介紹一種思想，一種用Amesim解決液壓工程問題的思想。本書旨在證明一點，Amesim可以解決絕大多數液壓工程的仿真問題，它提供瞭從流體力學到液壓傳動、直到伺服控製的完整的液壓解決方案。
　　閱讀這本書，讀者首先要知道用Amesim進行仿真的基本步驟，即建立模型草圖，賦予子模型，參數設置，最後是仿真。本書關注用Amesim解決液壓問題，因此許多關於Amesim的基本操作方法，介紹得不多，比如仿真結果的顯示和處理、批處理的設置方法、超級元件的設置方法、圖標的繪製和創建等。這些操作方法，讀者可以從本書的姊妹篇《液壓係統Amesim計算機仿真指南》和Amesim的幫助文件中找到相關答案。所以讀者學習Amesim，最好擁有一定的英文基礎。
　　本書的特色是介紹瞭Amesim液壓庫中沒有的元件的仿真模型構建方法，比如增壓缸、多級缸、壓力繼電器、插裝閥、柱塞泵等元件的Amesim仿真方法。通過學習這些元件仿真模型的建立方法，讀者最重要的是掌握其建模思想，一旦掌握瞭建模思想，就能夠舉一反三，從而能夠建立從前沒有見過或Amesim庫中沒有提供的元件的仿真模型，進而解決實際工程問題。
　　本書第1章介紹瞭液壓係統仿真基礎知識，讀者可以先大緻閱讀一下本章，重點是瞭解用Amesim進行液壓係統計算機仿真所需要的四個步驟，待到學習逐漸深入後，可以再返迴來重新詳細閱讀，這樣讀者就能夠加深對Amesim的理解，從而提高能力，解決更深層次的問題；第2章介紹瞭液壓油和液壓流體力學的仿真方法，主要介紹瞭流體的屬性及其仿真實例、流量靜力學及其仿真實例、流體動力學及其仿真實例、流體流動時的壓力損失、孔口和縫隙的流動，這一章的內容在後麵的章節中會經常用到，並且內容比較抽象，讀者要細心研讀；第3章介紹瞭液壓泵的仿真方法，重點介紹瞭柱塞泵的仿真建模方法，這一章的仿真實例比較復雜，完整再現瞭柱塞泵的Amesim仿真建模方法，並且涉及到瞭液壓庫、液壓元件設計庫、機械庫、信號庫等內容，有一定難度；第4章介紹瞭液壓缸的仿真方法，包括柱塞缸、活塞缸等內容；第5章介紹瞭蓄能器的仿真方法，並給齣瞭仿真實例；第6章介紹瞭液壓控製閥的仿真方法，著重介紹瞭液壓庫中方嚮閥、壓力閥和流量閥的性能特點和參數設置方法，還介紹瞭用液壓元件設計庫搭建插裝閥仿真模型的方法，本章對液壓係統建模有很大的參考價值；第7章介紹瞭液壓迴路的仿真，包括調速迴路、方嚮控製迴路、壓力控製迴路，還介紹瞭利用Amesim的平麵機構庫和液壓庫聯閤進行仿真的方法；第8章介紹瞭比例伺服係統的仿真方法，由於本書的目的不是介紹液壓係統動態特性的仿真方法，因此這一章沒有介紹動態係統的常見內容（如時域分析、頻域分析和校正等），而是通過循序漸進的設計實例，介紹瞭比例伺服液壓係統的設計方法，並用仿真驗證瞭設計方法的可行性，對提高讀者的液壓係統設計能力有一定的幫助。另外，本書所有的液壓原理圖圖形符號都采用瞭《GB/T 786��1—2009流體傳動係統及元件圖形符號和迴路圖》標準。本書所有的仿真實例均由Amesim Rev13創建。本書還附帶瞭包含所有仿真實例文件的光盤。
　　本書在編寫過程中，得到瞭西門子公司仿真工程師聶利衛、謝基晨的大力幫助和支持，特彆是謝基晨工程師不厭其煩的解釋和講解，幫助作者剋服瞭許多仿真難題，並且兩位工程師也對全書的體係結構給齣瞭良好的意見建議，並親自撰寫瞭部分章節，在此對兩位工程師的幫助錶示深深的感謝！
　　Amesim軟件龐大復雜、功能眾多，液壓技術體係嚴謹、博大精深，筆者自知自己液壓功底尚淺，寫作本書，隻希望能夠起到拋磚引玉的作用，希望對提高國內的液壓元件、液壓係統設計分析能力，貢獻自己的一點力量。
　　寫作時間倉促，必然存在這樣或那樣的錯誤和疏漏之處，懇請國內同行批評指正。
　　梁全

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