AMESim仿真技术在液压系统设计分析中的应用

液压仿真技术已成为液压系统设计分析的一种重要手段。AMESim软件作为液压仿真分析软件之一,凭借其自身的优势特点,已被工程机械行业和液压行业接受并推广应用。结合实际案例,列举了AMESim软件在系统优化设计、元件系列化开发、动态功率流仿真分析、联合仿真等方面的应用。

负荷传感优先阀建模及仿真分析

介绍了某型号负荷传感静态优先阀的结构和工作原理,通过完整的数学模型和系统传递函数框图定性地分析了影响优先阀转向流量响应的重要参数,建立了其AMESim仿真模型,对优先阀在不同输入条件下的转向流量动态响应进行定量仿真分析,并对优先阀结构的关键参数进行了优化。对比仿真与实验结果发现,仿真模型准确反映了优先阀的输入输出特性。仿真分析表明,优先阀LS和R阻尼孔的大小对转向流量动态响应有很大影响,适当增大其直径可以提高系统性能。

电流变流体可变阻尼对系统振动的影响

利用等效线性化的方法分析了电流变流体的等效阻尼、等效刚度及其对系统振动特性的影响。对具有电流变流体的阻尼器的振动响应进行了数值计算。结果表明:利用电流变流体的可变阻尼对系统的振动具有明显的抑制作用。控制电场强度可以控制系统的阻尼,电场强度的增加可导致峰值频率的增加及共振峰值的减小。

聚苯胺体系电流变流体的阻尼机理及阻尼模型研究

对聚苯胺体系电流变流体在正弦信号作用下的阻尼力响应及其频谱特性进行了理论和实验研究 .提出电流变流体的非线性阻尼力的频谱是由基频和频率为基频奇数倍的高次谐波分量组成 .建立了由粘性阻尼和迟滞阻尼组成的电流变流体阻尼模型 ,通过对模型的傅立叶变换及数值仿真 。

电流变减振器可控阻尼非线性响应及能量耗散的实验研究

对电流变减振器模型在正弦位移信号作用下的阻尼力响应及阻尼耗散能量进行了实验研究。结果表明，电流变流体在电场作用下其阻尼是可控的，当无电场作用时，电流变流体的阻尼是线性粘性阻尼，随着电场强度的增加，其阻尼由线性向非线性转变，属于滞后型阻尼，同时，阻尼耗散能量随之增加。通过对响应的频谱分析发现，其响应的高次谐波的频率均为基频的奇数倍。

铰接式工程机械车辆转向振摆现象分析

大量的试验结果表明铰接式工程机械车辆在转向过程中,液压系统存在着明显的压力振摆,这将严重影响系统的转向性能。本文利用等效参数建立转向系统的数学模型进行动力学分析,确定转向时压力波动产生的原因和影响因素。

应用PIV系统测量混凝土搅拌运输车搅拌筒内部流体流动状态方法的研究

应用PIV对混凝土搅拌运输车搅拌筒内部流体在正转和反转两种工作状态下的流动状态进行实验研究,得到了搅拌筒内部流体流动状况的实验曲线及正转时搅拌筒内部流体的流线。为搅拌筒的结构改进设计提供了参考依据。

具有自适应主动悬架多轮独立驱动越野工程车辆

传统工程车辆由于传动方案、驱动形式与一些其他结构上的特点,使其无法具有很高的越野性能。 本文提出的工程车辆,由于采用了多轮独立驱动、自适应主动悬架、独立转向系统等技术,因而极大地提高了车 辆的越野性能。介绍了系统的组成、工作原理、关键技术及主要优点,并对其应用前景作出展望。

液压柱塞缸、活塞缸通用试验系统

本文介绍了一种可对液压活塞缸、柱塞缸进行试验的通用型试验台系统，该试验台具有通用性好、占地面积小、结构简单等特点。

ZY-20型全液压装岩机

1 概述目前,在我国众多的中、小矿山井下装岩设备中,主要使用50年代问世的前装后卸式电动和气动装岩机。多年的实践证明,这两种装岩设备有能耗大、故障率高、劳动强度大等缺点。在国外,这两种形式的装岩设备已被全液压装岩机取代。为此,机电部将研制全液压装岩机作为“八五”攻关项目。我们在参照国外先进机型的基础上,结合本国的实际情况,研制了ZY-20型全液压装岩机。

全液压转向系统机液联合仿真及试验

介绍了负荷传感全液压转向系统工作原理,基于AMESim和LMS Virtual.Lab Mo-tion软件建立了装载机全液压转向系统的联合仿真模型,并对转向系统转向过程的动态特性进行了仿真分析。仿真及试验结果表明:联合仿真模型准确可信,装载机转向多体动力学模型能够准确地模拟系统负载。通过仿真分析发现:轮胎侧偏刚度对转向系统压力振摆具有很大的影响,适当减小该值可以减小压力波动。

全液压制动系统的仿真分析与试验

介绍了全液压制动系统的工作原理。通过分析全液压制动系统各组成模块,建立了全液压制动系统的AMESim模型,并对蓄能器充液阀的充液特性及制动系统的动态响应等特性进行了仿真研究。仿真与试验结果的对比分析证明:液压制动系统的制动性能完全能够满足工程上的制动需求。

基于模糊PID控制的大型履带起重机双马达速度同步控制

为了实现大型履带起重机起升系统双马达的同步控制,提出了模糊PID控制策略,即把模糊推理运用于PID参数的整定,来补偿同步系统因非线性和时变性所导致的同步误差。仿真和实验结果表明,与常规PID控制相比,模糊PID控制具有超调量小、跟踪迅速、鲁棒性强等优点,能够较好地适用于起重机双马达速度同步控制。

典型液压节流阀口的动态特性

为改善液压系统的性能,选择合适的液压控制阀节流阀口,建立了5种典型液压节流阀口过流面积的数学模型;采用AMESim软件建立了相应的仿真模型,并分别就输入信号、负载和阀口尺寸对5种节流阀口系统动态特性的影响进行了仿真分析.研究结果表明:外形尺寸相同时,L形节流阀口适用于重载、系统压力快速建立的情况,三角槽形节流阀口适用于压力稳定、灵敏度要求高的情况;适当增大阀口的外形尺寸可改善系统的动态响应性能.

并联式液压混合动力系统制动能量回收特性

介绍了并联式液压混合动力系统制动能量回收的节能机理。通过建立车辆动力学模型,参照车辆及相关液压元器件实物的实际参数对AMESim模型进行了相应设置,对车辆制动过程和能量回收过程进行连续仿真分析,得到了相应的曲线。为验证仿真的正确性,在液压试验台架上进行了与仿真相对应的各不同工况的试验,试验结果与仿真结果基本吻合。通过分析仿真与试验结果误差产生的原因,可以得出:在制动时间较短、制动强度较低的条件下,并联式液压混合动力系统能量回收率较高,总体高于43.12%。同时试验结果验证了仿真模型的正确性,说明本文所建立的AMESim模型能够较为直观地分析并联式液压混合动力车辆的制动能量回收过程和效果。

并联式液压混合动力系统中蓄能器各主要参数对系统性能的影响

通过对系统中各主要元件进行数学建模、在AMESim软件中搭建了相应的仿真模型,得到一系列不同条件下的仿真曲线,用以研究蓄能器各主要参数对系统性能的影响。为了验证仿真结果的正确性,在一辆基于实车改造的实验台架上,针对上述仿真结果做了相应的实验。对比仿真与实验可以看到:实验结果与仿真结论基本吻合。结果表明:蓄能器的预充气压力和容积大小对系统节能效果影响最明显。制动能量回收率、再利用率与速度成反比关系;预充气压力会对车辆制动距离产生较大影响;而蓄能器容积达到一定数值后,其能量回收率与再利用率的变化不再随容积的增大而发生明显提高。

基于直接横摆力矩的四轮转向/驱动滑模控制

针对四轮独立转向/驱动车辆的转向稳定性问题,提出一种基于直接横摆力矩的滑模变结构控制算法.根据Ackerman转向模型计算车辆前后轮转向角之间的关系,并根据零质心侧偏角控制目标计算车辆各轮的转向角;设计以横摆角速度和质心侧偏角为控制目标的滑模变结构控制算法,对各轮转向角和驱动力矩进行控制.运用Lyapunov方法证明了该算法的稳定性,最后利用Matlab/Simulink仿真软件对控制算法进行仿真分析.结果表明,该控制算法可以将质心侧偏角和横摆角速度控制在理想范围内,从而有效提高车辆转向稳定性.

全液压制动系统液压制动阀的动态特性

为研究制动阀动态性能对全液压制动系统的影响,介绍了串联式双回路液压制动阀的工作原理,建立了其动态数学模型;采用AMESim软件建立了相应的仿真模型,分析了液压制动阀的制动压力比例特性、阶跃响应特性及双回路制动的安全性,并进行了实验验证.研究结果表明:制动阀仿真模型准确可信;该制动阀性能良好,能够满足全液压制动系统的要求;通过对液压制动阀控制弹簧刚度的组合优化,可以更好地适应空满载重量差别较大的整机制动需求.

在复杂环境中2自由度轮式铰接车辆的越障能力

为了分析2自由度铰接轮式车辆的越障能力,通过简化其越障时的力学模型分别给出了前轮同时越障和单侧轮越障的平衡方程。由于在复杂非结构环境下,诸如附着系数、滚动阻力系数等这些对车辆越障起到关键作用的地面参数具有不确定性,从而导致了顺利通过障碍所用的牵引力也是不确定的。文中用区间表示这些不确定参数,通过区间分析得到了该铰接车顺利通过障碍应具备的牵引力。通过仿真证明了理论结果是可靠的。

电液比例PWM控制方法

讨论了电液比例控制的PWM控制原理及控制方法。推导了比例阀电流的数学模型。分析了PWM控制中占空比D与平均电流I、波动电流dI之间的关系和斩波稳流控制的原理。给出了具体应用电路。研究结果为电液比例控制系统设计提供了依据。