液壓系統(tǒng)Amesim計算機(jī)仿真進(jìn)階教程(附光盤)+新書推薦

liangquan6

本書是用Amesim仿真軟件進(jìn)行液壓系統(tǒng)計算機(jī)仿真的進(jìn)階教材,，重點(diǎn)通過實(shí)例的方法,，介紹用Amesim仿真軟件進(jìn)行液壓系統(tǒng)建模和仿真的基本理論和操作技巧,。所列舉的實(shí)例，涵蓋了流體力學(xué),、泵,、缸、蓄能器,、控制閥,、回路及比例伺服系統(tǒng)等領(lǐng)域，讀者通過實(shí)例的學(xué)習(xí),，既能夠掌握Amesim基本操作技巧,，又能夠?qū)W習(xí)液壓傳動基礎(chǔ)知識，一舉多得,。

本書可供工程技術(shù)人員,、科研單位和高校本科生研究生學(xué)習(xí)，特別是從事液壓系統(tǒng)計算機(jī)仿真的科研人員參考,。

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liangquan6

前言
隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,，各行各業(yè)涌現(xiàn)出了名目繁多的仿真軟件，流體傳動與控制領(lǐng)域也不例外,。通常所說的流體傳動與控制系統(tǒng)指液壓系統(tǒng),，也包括氣動系統(tǒng),。本書主要講解液壓系統(tǒng)的計算機(jī)軟件仿真方法,，并且主要介紹的是液壓傳動系統(tǒng)的靜態(tài)特性仿真，不涉及伺服系統(tǒng)的動態(tài)性能仿真,。
目前市面上流行的液壓系統(tǒng)計算機(jī)仿真軟件主要包括：FluidSim,、Automation Studio、HOPSAN,、HyPneu,、Easy5、DSHplus,、20-sim,、Amesim、MATLAB等等,。本書以Amesim軟件為對象,，介紹利用Amesim軟件進(jìn)行液壓系統(tǒng)計算機(jī)仿真的基本方法，以期為Amesim軟件在中國的普及貢獻(xiàn)一點(diǎn)綿薄的力量,，促進(jìn)國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展,。
首先要說明的是，本書介紹的是液壓系統(tǒng)仿真的基本知識,，要想看懂本書,，必須擁有一定的液壓基礎(chǔ)知識。筆者在寫作本書的過程中,，深深地體會到液壓技術(shù)本身的功底對液壓仿真的重要性,，建議讀者在學(xué)習(xí)本書的同時也應(yīng)該更深入地學(xué)習(xí)液壓工程知識。但反過來，筆者認(rèn)為,，Amesim完全能夠勝任液壓虛擬實(shí)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,。
% p6 M1 }# `& `' ?4 [9 q# k) j本書的體系結(jié)構(gòu)參考了國內(nèi)通行的液壓傳動教材的結(jié)構(gòu),，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(diǎn),，Amesim可以解決絕大多數(shù)液壓工程的仿真問題，它提供了從流體力學(xué)到液壓傳動,、直到伺服控制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(jìn)行仿真的基本步驟,，即建立模型草圖,，賦予子模型，參數(shù)設(shè)置,，最后是仿真,。本書關(guān)注用Amesim解決液壓問題，因此許多關(guān)于Amesim的基本操作方法,，介紹的不多,，比如仿真結(jié)果的顯示和處理、批處理的設(shè)置方法,、超級元件的設(shè)置方法,、圖標(biāo)的繪制和創(chuàng)建等等。這些操作方法,，讀者可以從本書的姊妹篇《液壓系統(tǒng)Amesim計算機(jī)仿真指南》和Amesim的幫助文件中找到相關(guān)答案,。所以讀者學(xué)習(xí)Amesim，最好擁有一定的英文基礎(chǔ),。
2 c0 G4 v0 Q7 ^本書的特色是介紹了Amesim液壓庫中沒有的元件的仿真模型構(gòu)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(xué)習(xí)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，一旦掌握了建模思想,，就能夠舉一反三,，從而能夠建立從前沒有見過或Amesim庫中沒有現(xiàn)成提供的元件的仿真模型,，進(jìn)而解決實(shí)際工程問題。
本書第1章介紹了液壓系統(tǒng)仿真的基礎(chǔ)知識,，讀者可以先大致閱讀一下本章,，重點(diǎn)是了解用Amesim進(jìn)行液壓系統(tǒng)計算機(jī)仿真所需要的四個步驟，待到學(xué)習(xí)逐漸深入后,，可以再返過頭來重新詳細(xì)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章介紹了液壓油和液壓流體力學(xué)的仿真方法，主要介紹了流體的屬性及其仿真實(shí)例,、流量靜力學(xué)及其仿真實(shí)例,、流體動力學(xué)及其仿真實(shí)例、流體流動時的壓力損失,、孔口和縫隙的流動,。這一章的內(nèi)容在后面的章節(jié)中會經(jīng)常用到，并且內(nèi)容比較抽象,，讀者要細(xì)心研讀,；第3章介紹了液壓泵的仿真方法，重點(diǎn)介紹了柱塞泵的仿真建模方法,，這一章的仿真實(shí)例比較復(fù)雜,，完整再現(xiàn)了柱塞泵的Amesim仿真建模方法,，并且涉及到了液壓庫,、液壓元件設(shè)計庫、機(jī)械庫,、信號庫等內(nèi)容,，有一定難度；第4章介紹了液壓缸的仿真方法,，包括柱塞缸,、活塞缸等內(nèi)容；第5章介紹了蓄能器的仿真方法,，并給出了仿真實(shí)例,；第6章介紹了液壓閥的仿真方法，著重介紹了液壓庫中方向閥,、壓力閥和流量閥的性能特點(diǎn)和參數(shù)設(shè)置方法,，還介紹了用液壓元件設(shè)計庫搭建插裝閥仿真模型的方法，本章對液壓系統(tǒng)建模有很大的參考價值,；第7章介紹了液壓回路的仿真,，包括調(diào)速回路、方向控制回路、壓力控制回路,，還介紹了利用Amesim的平面機(jī)構(gòu)庫和液壓庫的聯(lián)合仿真方法,；第8章介紹了比例伺服系統(tǒng)的仿真方法，由于本書的目的不是為例介紹液壓系統(tǒng)動態(tài)特性的仿真方法,，因此這一章沒有介紹動態(tài)系統(tǒng)的常見內(nèi)容（如時域分析,、頻域分析和校正等），而是通過循序漸進(jìn)的設(shè)計實(shí)例,，介紹了比例伺服液壓系統(tǒng)的設(shè)計方法,，并用仿真驗證了設(shè)計方法的可行性，對提高讀者的液壓系統(tǒng)設(shè)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了《GBT/786.1-2009流體傳動系統(tǒng)及元件圖形符號和回路圖》標(biāo)準(zhǔn)。本書所有的仿真實(shí)例均由Amesim Rev13創(chuàng)建,。另外,，本書還附帶了包含所有仿真實(shí)例文件的光盤。
本書在寫作過程中,，得到了西門子公司仿真工程師聶利衛(wèi),、謝基晨的大力幫助和支持，特別是謝基晨工程師不厭其煩的解釋和講解,，幫助作者克服了許多仿真難題,，并且謝工程師也對全書的體系結(jié)構(gòu)給出了良好的意見建議，并親自撰寫了部分章節(jié),，在此對兩位工程師的幫助表示深深地感謝,！
Amesim軟件龐大復(fù)雜、功能眾多,，液壓技術(shù)體系嚴(yán)謹(jǐn),、博大精深，筆者自知自己液壓功底尚淺,，寫作本書,，只希望能夠起到拋磚引玉的目的，希望對提高國內(nèi)的液壓元件,、液壓系統(tǒng)設(shè)計分析能力,，貢獻(xiàn)自己的一點(diǎn)力量。
( z% ^. C7 ~9 u2015年7月
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目錄
前言        1
# C; O. b' @8 z0 p第1章 液壓系統(tǒng)仿真基礎(chǔ)知識        7
' @* h1 c0 ]" x8 b1.1節(jié) 仿真概述        7
8 {3 {4 |7 Y4 P" g1.2節(jié) Amesim中液壓仿真的總體介紹        9
; D6 Q$ M2 i9 M4 H/ h, X0 i  o1.2.1 Amesim中的庫        9
1.2.2 液壓系統(tǒng)的組成        11
1.2.3 第一個實(shí)例        14
/ W( {0 }0 S, T$ _! l7 L) W) U, p1.3節(jié) 系統(tǒng)代數(shù)環(huán)的概念與解決方案        18
& ]% `' B7 u/ m, S+ j1.3.1 代數(shù)環(huán)的概念        18
/ x4 ~* m# n; p" G# S- j9 y1.3.2 代數(shù)環(huán)的解決方法        19
. r3 }1 J7 |- }" g3 q0 \; I第2章 液壓油和液壓流體力學(xué)的仿真        21
% ~% |# K) K+ `) r# U( X2.1節(jié) 流體的基本屬性        21
7 C- V1 i1 Y3 `; c2 d2.1.1 概述        21
2.1.2 流體密度        21
! c3 Z6 _0 X8 V7 i0 f6 I' h2 q2.1.3 流體的可壓縮性        22
- h8 s" A$ O3 v5 T7 x2.1.4 粘性        25
2.1.5 存在空氣和氣泡的流體        26
" ~: D7 _5 V8 C" a. D3 s2.1.6 氣穴和氣蝕現(xiàn)象        27
2.1.7 液壓流體屬性子模型        27
2.1.8 流體屬性仿真實(shí)例        30
8 ]$ k9 C) I$ C+ }; `2 ?9 |2.2節(jié) 流體靜力學(xué)        32
7 s9 G! ?; p/ ]* C% W2.2.1 液體的靜壓力及其特性        32
2.2.2 靜壓力基本方程式        33
2.2.3 液體靜壓力的仿真        33
4 K, a  h" }  I6 Y- A2.2.4 帕斯卡原理        34
* D+ i$ X7 r/ e& P. D2.2.5 帕斯卡原理仿真        35
% `: q  h) c, z  g2.3節(jié) 流體動力學(xué)        37
2.3.1 液體連續(xù)性原理        37
2.3.2 流體連續(xù)性原理仿真        38
) Q4 [$ k8 {) R2.3.3 理想液體的伯努利方程        39
# L/ v* u) G) d+ w2.3.4 實(shí)際液體的伯努利方程        40
2.3.5 動量方程        40
2.4節(jié) 孔口和縫隙流量        41
2.4.1 孔口流動        41
$ d8 N, ?# w/ x0 {; N* k2 k: X7 J2.4.2 縫隙流動        44
2.4.3 Amesim中的節(jié)流孔        44
2.4.4 總結(jié)        45
+ [# o) \6 i, k7 R0 ?2.4.5 孔口流量公式的仿真        46
2.4.6 參考壓力下的流量        48
8 w) L& R8 \: r& V* Q2.4.7 孔口出流        49
/ V1 _* c( E9 E" m$ C# u2.5節(jié) 液體流動時的壓力損失        52
2.5.1 液體的流動狀態(tài)        52
2.5.2 壓力損失        53
2.5.3 流體屬性對層流紊流的影響        54
2.6節(jié) 動量方程的應(yīng)用        58
* D8 f/ c9 y6 O. ~" P3 e) `* w2.6.1 滑閥液動力        58
2.6.2 錐閥閥口通流面積及壓力流量方程        59
$ c5 U. Y% P6 [; ^" a2.6.3 錐閥的穩(wěn)態(tài)液動力        61
2.6.4 圓柱滑閥液動力仿真        61
2.6.5 錐閥的穩(wěn)態(tài)液動力        62
- [) v" t& i  m6 @/ o$ i第3章 液壓泵仿真        65
3.1節(jié) 采用液壓庫的液壓泵仿真方法        65
3.1.1 流量源的使用方法        65
3.1.2 定量泵模型的使用方法        66
3.1.3 變量泵模型的使用方法        67
3.1.4 恒壓變量泵模型的使用方法        67
3.2節(jié) 液壓泵液壓元件設(shè)計庫仿真基礎(chǔ)知識        68
# {3 b$ f  |: i1 p3.2.1 常見泵的機(jī)械結(jié)構(gòu)及工作原理        68
3.2.2 Amesim中構(gòu)建泵模型常用庫元件        69
3.3節(jié) 柱塞泵的仿真        72
) h! l" ]$ ]; j# s3 {3.3.1 軸向柱塞泵的仿真        72
. [0 g. ?0 F; C- W6 q0 C4 H第4章 液壓缸仿真        87
9 m% E' P4 l. E8 F5 _; G  n  `4 }4.1節(jié) 液壓缸仿真的基礎(chǔ)知識        87
4.2節(jié) 液壓庫中的液壓缸模型        87
! f* n( L' V- {" e" `  D4.3節(jié) 柱塞缸仿真        88
8 m  P0 H% z+ u' z" z5 t4.3.1 柱塞缸仿真        88
4.3.2 柱塞缸仿真實(shí)例        90
4 g' y/ m" x% \: Z4.4節(jié) 活塞缸仿真模型        93
: I+ Q  M; _; O: L! D3 U4 L, \( ?4.4.1 單桿雙作用        94
4.4.2 雙桿雙作用        95
; }6 ~( C5 q+ `$ O0 W* r. _7 \4.4.3 差動式        95
4.4.4 單桿單作用        96
4.4.5 增壓缸        97
$ T: E  q( Q2 S/ |0 t: {5 L6 c4.4.6 增速缸        98
& L, A3 {; z% |, X3 b, B+ N4 s4.4.7 多級缸仿真        98
第5章 蓄能器的仿真        100
5.1節(jié) 蓄能器仿真簡介        100
- n! `/ k7 T" T" [5.1.1 蓄能器技術(shù)概述        100
# B2 D( \8 k2 ?+ g. ]5.1.2 蓄能器功用        100
, h! g: f4 `" C5 W/ K: _5.1.3 蓄能器的計算和選型        101
5.1.4 Amesim中的蓄能器參數(shù)        103
  _* K  O' E: H- e: r2 L. j6 E! O5.2節(jié) 蓄能器仿真實(shí)例        105
5.2.1 蓄能器數(shù)學(xué)模型的簡單驗證        105
5.2.2 較復(fù)雜的蓄能器仿真        107
第6章 液壓控制閥的仿真        113
$ a4 D2 s! d  Q7 ?# S/ h6.1節(jié) 液壓控制閥Amesim仿真概述        113
6.2節(jié) 單向閥和液控單向閥        113
* S* j! o/ G7 F# t" _0 m1 Q1 l6.2.1 單向閥        113
6.3節(jié) 方向控制閥的仿真        118
6.3.1 方向控制閥的系統(tǒng)級仿真        118
& q4 I, c1 F" m( j. ~6.3.2 方向控制閥元件級仿真        119
6.4節(jié) 壓力控制閥的仿真        125
$ B7 t5 B9 P+ Z$ V6.4.1 溢流閥仿真        125
; d, g1 }. u( d9 `$ R, V6.4.2 減壓閥仿真        135
6.4.3 順序閥仿真        139
. g0 G5 c& B. i  P6.4.4 壓力繼電器仿真        148
, X! _* h# V0 `& y2 L6.5節(jié) 流量控制閥的仿真        152
6.5.1 節(jié)流孔的仿真        152
2 B% S! r: t  T5 r% O5 \6.5.2 節(jié)流閥的仿真        158
6.5.3 調(diào)速閥的仿真        158
6.6節(jié) 插裝閥的仿真        160
* h3 ]$ t( u6 E7 X" t. |( N9 Q6.6.1 插裝方向控制閥        161
6.6.2 插裝壓力控制閥        166
6.6.3 插裝流量控制閥        167
3 y( h& m1 {4 s% O9 b% v6.6.4 插裝閥仿真綜合實(shí)例        169
第7章 液壓回路的仿真        172
7.1節(jié) 液壓回路仿真基礎(chǔ)知識        172
0 E, z1 y& |- t! o, W7.1.1 3端口液壓節(jié)點(diǎn)        172
7.2節(jié) 調(diào)速回路的仿真        173
6 D  ?  S5 Z3 Z3 }5 }0 `& |7.2.1 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路        173
+ z9 }9 M! U6 a# E5 v+ D# Y9 q$ ~) f7.2.2 回油節(jié)流調(diào)速回路        177
; Y3 d6 q; {, N# n- B  l7.2.3 旁路節(jié)流調(diào)速回路        182
7.3節(jié) 方向控制回路的仿真        184
4 B4 g( I5 n0 r4 Z; Z: ^: p% m7.3.1 淬火爐        185
7.4節(jié) 壓力控制回路的仿真        192
7.4.1 保壓回路        192
7.5節(jié) 平面機(jī)構(gòu)庫和液壓庫的仿真        198
7.5.1 帶有標(biāo)準(zhǔn)液壓庫元件的懸臂        198
第8章 比例伺服系統(tǒng)仿真        204
8.1節(jié) 伺服系統(tǒng)仿真基礎(chǔ)知識        204
4 ?/ S6 X' c% E3 k( t( V; b8.1.1 比例換向閥的流量計算        205
8.1.2 流量計算實(shí)例        206
5 j6 O) o8 C; o" _! k/ g* M& r8.1.3 仿真實(shí)例1        206
8.2節(jié) 不考慮負(fù)載和摩擦的雙活塞桿閥控缸系統(tǒng)        207
, H# c) W( f5 Q& C) u8.2.1 理論分析        207
8.2.2 仿真實(shí)例2        210
8.3節(jié) 不考慮負(fù)載和摩擦力的單活塞桿閥控缸系統(tǒng)        213
) c" i7 `" L7 ?4 H8.3.1 單活塞桿液壓缸的面積比        213
8.3.2 前進(jìn)行程：兩腔的壓力和控制邊上的壓力降        213
8.3.3 后退行程：兩腔的壓力和控制邊上的壓力降        215
8.3.4 速度計算        216
8.3.5 使用3位4通比例換向閥的閥控缸系統(tǒng)前進(jìn)后退速度的比較        217
2 W' j8 F2 `( K8.3.6 使用3位4通開關(guān)閥的閥控缸系統(tǒng)前進(jìn)后退速度的比較        217
8.3.7 仿真實(shí)例3        217
8.4節(jié) 考慮負(fù)載和摩擦的雙活塞桿閥控缸系統(tǒng)        220
8 V( o$ b7 u; K8.4.1 驅(qū)動活塞的最大力        220
8.4.2 勻速運(yùn)動時的活塞力        220
8.4.3 負(fù)載壓力,，腔體壓力和通過控制邊的壓力降        221
0 b2 |1 W$ K7 r& W0 I6 J9 O8.4.4 運(yùn)動速度的計算        221
1 V, z6 r2 @6 i+ }, J( b8.4.5 泵的大小        222
  [. N3 ]  c+ P/ n8.4.6 仿真實(shí)例4（考慮負(fù)載和摩擦力的雙活塞缸液壓缸速度的計算）        223
" L( O  w& x- b  b; a+ E) H. \8.4.7 負(fù)載力對運(yùn)動速度的影響        226
1 ?4 h5 g& F+ t6 \  g, _8.5節(jié) 考慮負(fù)載和摩擦的單活塞桿閥控缸系統(tǒng)        226
% x4 t; w$ D2 r8.5.1 驅(qū)動活塞的最大力        226
8.5.2 恒定運(yùn)動速度的輸出力        227
8.5.3 負(fù)載壓力,、腔體壓力和控制邊的壓力差        227
8.5.4 前進(jìn)和后退行程的速度的計算        229
) i4 r% P, U1 S/ }4 B$ `8.5.5 負(fù)載力的影響        229
8 v) }/ `2 S& H( Q' T: O& s$ P4 g  }8.5.6 泵的規(guī)格        229
6 X( K  G5 p! Y8.5.7 仿真實(shí)例5（考慮負(fù)載和摩擦力的單活塞桿閥控缸速度的計算）        229
& x* z9 g, A7 p  G# o" V

wangyu2192

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倒影年華

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問Kevin

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hemei

我有FLUIDSIM4.2,有需要的可以聯(lián)系我

chen1052

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