基于AMEsim的50t液壓伺服加載系統(tǒng)的仿真分析

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com第2期(總第177期)機械工程與自動化NO．22013年4月MECHANICAIENGINEERING&AUT()MATI()NApr．文章編號：1672-6413(2013)02-0047-03基于AMEsim的5Ot液壓伺服加載系統(tǒng)的仿真分析王鴻宇，江禮鵬(南京理工大學(xué)，江蘇南京210094)摘要：對于形狀和受力都較復(fù)雜的構(gòu)件，結(jié)構(gòu)靜力試驗是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)研發(fā)必不可少的也是簡單而有效的途徑。靜力試驗可以通過機械、電動和液壓等加載方式完成，其中液壓伺服加載憑借良好的平穩(wěn)性和運行中的低噪聲在工程試驗中得到極為廣泛的應(yīng)用。

2、利用面向工程設(shè)計的高級建模軟件AMEsim對50t液壓伺服加載系統(tǒng)進行了建模和動態(tài)性能的仿真分析。關(guān)鍵詞：液壓伺服加載；AMEsim仿真分析中圖分類號：TH137：TP391．9文獻標(biāo)識碼：A0引言性自動選擇最佳的積分算法，并根據(jù)不同仿真時刻系結(jié)構(gòu)靜力試驗是研究復(fù)雜工程構(gòu)件靜特性的重要統(tǒng)的特點動態(tài)地切換積分算法和調(diào)整積分步長，以縮手段，是校核產(chǎn)品設(shè)計靜強度、剛度、穩(wěn)定性，鑒定產(chǎn)品短仿真時間和提高仿真精度。AMEsim提供了豐富的可靠性的有效途徑。目前許多領(lǐng)域，包括土木、汽車、與其他軟件的接口。基于這些優(yōu)點，AMEsim軟件已廣船舶、航空、航天領(lǐng)域的大

3、型結(jié)構(gòu)件的研發(fā)過程中，都泛地被GM、Ford、LG、ZF、Bosch等公司采用，成為汽需要對構(gòu)件進行結(jié)構(gòu)靜力試驗，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和車、液壓和航空航天等研發(fā)部門的理想選擇。可靠性，避免產(chǎn)品的實際參數(shù)達(dá)不到設(shè)計要求。2AMEsim建模和仿真分析液壓伺服加載系統(tǒng)憑借其穩(wěn)定性、精確性、操作方2．1液壓系統(tǒng)建模便等優(yōu)點越來越被廣泛運用于結(jié)構(gòu)靜力試驗中。在設(shè)在AMEsim軟件中建立的50t液壓伺服加載系計液壓加載系統(tǒng)之前對其進行建模與仿真分析對液壓統(tǒng)模型如圖1所示n]。該系統(tǒng)由液壓缸、伺服閥、溢流伺服加載系統(tǒng)的設(shè)計過程具有較強指導(dǎo)作用。傳統(tǒng)的閥、開關(guān)閥、油泵、

4、位置傳感器、過濾器、冷卻器等組成。數(shù)學(xué)建模方法較為復(fù)雜，本文運用面向工程設(shè)計的高從整體上看這是一個典型的閉環(huán)控制系統(tǒng)，其工作原級建模軟件AMEsim對5Ot伺服液壓加載系統(tǒng)進行理為；位移傳感器X采集液壓缸活塞桿的位置信號，了建模和仿真分析。與系統(tǒng)給定的位移信號1進行比較，形成的誤差信號1AMEsim仿真軟件通過放大處理后輸入給伺服閥，驅(qū)動伺服閥閥芯運動，AMEsim(AdvancedModelingEnvironmentFor從而控制液壓缸活塞桿前進或后退。此系統(tǒng)有兩種工PerformingSimulationsofEngineeringSystem

5、s)是法作狀態(tài)，信號2控制開關(guān)閥打開時系統(tǒng)進入低壓空載國IMAGINE公司開發(fā)的高級工程系統(tǒng)仿真建模環(huán)狀態(tài)，此時可較快調(diào)節(jié)活塞桿位置；開關(guān)閥關(guān)閉時系統(tǒng)境，是一個多學(xué)科領(lǐng)域的建模仿真平臺，在統(tǒng)一的平臺進人高壓負(fù)載狀態(tài)，此時需要系統(tǒng)緩慢加載并精確控上實現(xiàn)了多學(xué)科領(lǐng)域系統(tǒng)工程的建模與仿真。不同領(lǐng)制。由于低壓空載狀態(tài)較為簡單，本文只分析系統(tǒng)在域的模塊之間直接的物理連接方式使AMEsim成為高壓加載工作狀態(tài)下的動態(tài)性能。多學(xué)科領(lǐng)域系統(tǒng)工程建模和仿真的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境。2．2系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置AMEsim具有豐富的模型庫(18個模型庫，1000多個在AMEsim中建模后進入?yún)?/p>

6、數(shù)模式進行系統(tǒng)參模塊)，用戶可以采用基本元素法，按照實際物理系統(tǒng)數(shù)的設(shè)置，表l為50t液壓伺IIiii載系統(tǒng)的主要參數(shù)，來構(gòu)建自定義模塊或仿真模型，而不需要去推導(dǎo)復(fù)雜其他參數(shù)保持默認(rèn)[2]。其中，安裝角度是指液壓缸軸向的數(shù)學(xué)模型。AMEsim采用變步長、變階數(shù)、變類型與水平線的角度，--90。表示液壓缸活塞桿豎直向下。魯棒性強的智能求解器，根據(jù)用戶所建模型的數(shù)學(xué)特2．3仿真計算及結(jié)果分析收稿日期：2012—10—16}修回日期：2012—11-26作者簡介：王鴻宇(1988一)，男，浙江湖州人，在讀碩士研究生，主要研究方向為液壓傳動。學(xué)兔兔www.x

7、uetutu.com·48·機械工程與自動化2013年第2期進人仿真模式，設(shè)置仿真時間為200S，間隔為120s～170S活塞桿后退階段，經(jīng)過短暫壓力上升階0．01S，運行仿真。運行完畢，繪制無桿腔壓力曲線、段后，無桿腔壓力持續(xù)下降，有桿腔壓力持續(xù)上升。在有桿腔壓力曲線和溢流閥壓力曲線，如圖2所示。170s~200S活塞桿位移保持階段，液壓缸有桿、無桿腔壓力又保持不變。而溢流閥在整個階段始終處于開啟狀態(tài)，其作用是保證油泵提供給伺服閥P口的油源保持22MPa的高壓。而在活塞桿位移保持階段，由于通過溢流閥的流量增大，溢流閥入口壓力會稍稍增大，這也符合圖2

8、的仿真曲線結(jié)果。22溢流閥壓力_-』1j￡桿腔壓／一日皇，，，桿腔壓力1ff‘J050100l50200t／