Hoffmann液压机构压力波动的动态特性仿真
液压驱动机械设计及仿真
液压驱动机械设计的实例分析
挖掘机设计
挖掘机是典型的液压驱动机械， 其设计需要考虑运动轨迹、负载 情况、操作稳定性等因素。
起重机设计
起重机也是典型的液压驱动机械 ，其设计需要考虑起重量、起升 高度、工作稳定性等因素。
03
液压驱动仿真技术
仿真技术的概述及分类
仿真技术定义
仿真技术是一种通过模拟系统或过程的 行为，以便分析和优化系统或过程的技 术。
应用领域扩展
液压驱动机械设计及仿真技术在工程机械、航空航天、汽车领域的应用将进一步扩展，为这些领域的发展提供更加 强有力的技术支持。
智能化设计
通过与人工智能等先进技术的结合，实现液压驱动机械的智能化设计，提高设计效率和精度，降低设计 成本。
液压驱动机械设计及仿真技术面临的挑战与解决方案
高精度仿真
液压驱动机械设计及仿真
汇报人： 2023-12-03
目录
• 液压驱动技术概述 • 液压驱动机械设计 • 液压驱动仿真技术 • 液压驱动机械设计及仿真技术的发展
前景及挑战 • 总结与展望
01
液压驱动技术概述
液压驱动技术的定义和特点
定义
液压驱动技术是一种利用液体压力能来传递动力的技术。它 通过液压泵将电动机或其他动力源的机械能转化为液体压力 能，再通过液压马达将液体压力能转化为机械能，以驱动负 载运动。
汽车工业
液压驱动技术在汽车工业中用 于驱动转向机构、刹车机构等
。
其他领域
液压驱动技术还应用于航空航 天、船舶、石油化工等领域。
液压驱动技术的发展趋势
高性能
随着工业技术的发展，对液压驱 动技术的性能要求越来越高，如 高效率、高功率密度、高可靠性
等。
液压与气动的仿真
第一单元液压传动基础1 薄壁小孔流.exe 液体流经薄壁小孔的情况如动画所示。
液流在小孔上游大约d/2处开始加速并从四周流向小孔。
由于流线不能突然转折到与管轴线平行，在液体惯性的作用下，外层流线逐渐向管轴方向收缩，逐渐过渡到与管轴线方向平行，从而形成收缩截面A。
对于圆孔，约在小孔下游d/2处完成收缩。
通常把最小收缩面积cAc与孔口截面积之比值称为收缩系数Cc，即Cc＝Ac/A。
其中A为小孔的通流截面积。
液流收缩的程度取决于Re、孔口及边缘形状、孔口离管道内壁的距离等因素。
对于圆形小孔，当管道直径D与小孔直径d之比D/d≥7时，流速的收缩作用不受管壁的影响，称为完全收缩。
反之，管壁对收缩程度有影响时，则称为不完全收缩。
2 非恒定流动.exe 当液体流动时，可以将流动液体中空间任一点上质点的运动参数，例如压力p、流速v及密度g表示为空间坐标和时间的函数，例如：压力p=p（x，y，z，t)速度v=v（x，y，z，t)密度=（x，y，z，t）在流体的运动参数中，只要有一个运动参数随时间而变化，液体的运动就是非定常流动或非恒定流动。
3 恒定流动.exe 当液体流动时，可以将流动液体中空间任一点上质点的运动参数，例如压力p、流速v及密度g表示为空间坐标和时间的函数，例如：压力p=p（x，y，z，t)速度v=v（x，y，z，t)密度=（x，y，z，t）如果空间上的运动参数p、v及在不同的时间内都有确定的值，即它们只随空间点坐标的变化而变化，不随时间t变化，对液体的这种运动称为定常流动或恒定流动。
4 蕾诺实验.exe 1883年奥斯本•雷诺(Osborne Reynolds)所作的有名的实验。
对流体的流动模式有了更完整的说明。
雷诺实验装置，主要为一水平玻璃管，安置于一大水槽中，玻璃管一端成喇叭状，另一端设一排水阀(A)，打开阀(A)可控制水在玻璃管中的流速。
水槽上方有一瓶染色墨汁，将阀(B)打开，墨汁可流至玻璃管入口处，以利观察玻璃管中流体的流动情形。
新型液压驱动往复泵泵阀运动规律的仿真研究
１ 引言
在矿 山作业过程 中， 需要 经 常对机 械装 置进 行清 洗 ， 但
力源 ， 而矿 山作 业环 境恶 劣 ， 常不 能提供 电源 。国 内外 研 经
究者虽然在液压驱动 往复 泵方 面取得 了一定 的理 论研究 成
果， 但仅 限于吸人 性能 和容积 效率 的研究 ， 不 能同时解 决 并 曲柄 连杆式水泵存在的压力波动大 ， 以实 现高冲次 以及动 难 力源不稳定等 问题 … 。因此针对上述问题 ， 文提 出一 种新 本 型的往复水泵 ， 根据 液压 冲击 机构 的运动 特性 ， 采用 液压 冲 击机构作为动力传递 装置 ， 够提供 稳定 动力 源 ， 能 实现大 流
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ：ｎ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｎ ｎ ｃ ｉ ｅ ｐ ｒ ｔ ｎ ，ｗ ｅｈ ｒｕ ｅ ｈ ｕ ｏ ｃｅ ｃ ａ ｉ ａ ｅ ｉ ｅ Ｉ ｒ ｃ ｓ ｆ ｍｉ ｉ ｇ ｍａ ｈｎ ｒ ｏ ｅａ ｉ ｓ ｈ ｔ ｅ ｓ ｓ ｔ ｅ ｐ ｍｐ ｔ ｌ ａ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌｄ ｖ ｃ ｓ ｈ ｙ ｏ ｎ
第２卷 第１期 ８ ０
文章 编 号 ：０ ６— ３ ８ ２ １ ）０—０ １ １０ ９ ４ （ ０ １ １ ４ １一ｏ ４
计
算
机
仿
真
２１ ０ ０ 年１月 １
新 型 液 压 驱 动 往 复 泵 泵 阀 运 动 规 律 的 仿 真 研 究
翁武钊 吴万荣 ， ， 周现奇
（ ．中南大学机 电工程学院 ， １ 湖南 长沙 ４ ０８ ； １０ ３
ｅ ａｉｎ ｏ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｓ ｉ ｔ ｆ ｉ ｕｄ ａ ｄ ｔ ｅｖ ｌｅ ｄ ｎ ｍｉ ｈ ａ ｔｒｓ ｃ ｆｔ ｅｖ ｖ ａ ｍａ ｈ ｍａｉ ａ ｄ ｌ ｆ ｙ ｒ ｔ ｆ ｈ ｏ ｒ ｓ ｉ ｌ ｙ ｏ ｑ ｉ ｎ ａｖ ｙ ａ ｃ ｃ ａ ｃｅ ｔ ｓｏ ａ ｅ， ｔ ｅ ｔ ｌ ｍｏ ｅ — ｏ ｔ ｂｉ ｌ ｈ ｒ ｉ ｉ ｈ ｌ ｃ ｏｈ
液压支架整体动态特性仿真分析
太原理工大学硕士学位论文液压支架整体动态特性仿真分析姓名：任锡义申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：杨洁明20100501液压支架整体动态特性仿真分析摘要液压支架作为综合机械化采煤关键设备, 其动态性能的好坏直接影响着整个综采工作面的可靠性及安全性。
本文采用多体动力学仿真软件ADAMS与液压系统仿真软件AMEsim联合仿真的方法，有效地对液压支架的整体动态特性进行仿真分析，解决了动力学模型与液压系统模型难于结合的问题。
首先实际测量液压支架主要部件的尺寸，利用三维建模软件Pro/E建立液压支架的三维数字化模型，再利用MECH/Pro接口软件将建好的模型导入ADAMS中，根据部件之间的运动关系施加约束与驱动。
然后分析支架立柱液压系统的工作原理，详细地阐述了液压支架承受冲击载荷的类型，重点研究如何利用AMESim/HCD模块搭建支架立柱、液控单向阀、安全阀及整个立柱液压系统模型并对它们进行参数设置和仿真，验证模型的准确性。
最后通过接口设置将机械结构模型与液压系统模型联合起来进行仿真。
通过联合仿真与结果分析得出：(1)在升柱和初撑阶段，当泵站调定压力恒定时，增加泵站的流量可显著缩短升柱时间。
当泵站流量恒定时，并且升柱时立柱下腔压力达到了泵站溢流阀调定压力值，溢流阀调定压力值越高升柱所需的时间越长，初撑力越大。
得出泵站调定压力不变、增加泵的排量比泵的排量不变、调节泵站压力对立柱升柱及初撑力影响大。
(2)在降柱阶段，液控单向阀的控制口A等效直径的变化会引起其内部阀芯的振荡，从而引起液压冲击，导致在降柱的过程中，立柱位移曲线出现波动，影响支架的稳定性，通过仿真找到合适的等效直径值，尽量减小立柱位移波动性。
(3)在溢流承载阶段，通过适当增加安全阀弹簧的刚度，在不影响其开启灵敏度的前提下，能够减小阀芯的振荡、从而减小液压冲击，使控制压力的动态超调量增大, 使顶梁的运动轨迹的波动性减小，增加了工作面的安全性。
液压气门运动特性仿真
液压气门运动特性仿真作者：王云开刘凤军来源：《科技资讯》2015年第29期摘要：液压气门实现的气门的柔性控制是未来发动机的一个发展方向。
本文在设计的液压气门的基础上，建立了气门运动方程，并进行了仿真计算，研究了不同因素对气门运动的影响。
液压气门是利用液压力驱动气门，与传统的凸轮轴式驱动气门相比，属于柔性控制，在发动机上应用后，更有可能实现任意时刻的气门开启和关闭正时和气门升程的控制。
无论在动力性匹配还是在排放控制等方面具有凸轮轴式驱动气门不可比拟的优势。
但是，液压气门的运动速度影响因素、落座冲击控制、指令的滞后性等方面的研究是制约该类机构大范围实际应用的主要原因。
关键词：液压气门；运动仿真；影响因素；柔性控制中图分类号： TK413 文献标识码：A 文章编号1672-3791（2015）10（b）-0000-001.液压气门的设计性能应用的发动机为柴油机，最高转速为2300r/min。
气门最大升程为12mm，气门的开启146°CA ATDC，关闭时刻380°CA BTDC。
因此，设计的技术性能要求如下：①气门升程可以连续变化，满足最大升程。
②气门的正时可以连续变化。
③满足发动机在2200r/min下的性能要求。
设计的液压驱动气门的具体结构如图所示。
图中1、3为活塞，2为活塞体、4为气门弹簧、5为气门、6为进油口，单独设计有液压源，利用二位两通电磁阀控制液压油路的开启和关闭。
该液压驱动气门为单向液压作用力，气门的回位依靠弹簧。
气门工作时，从6进油口进油，液压油进入活塞体内推动活塞1、3，当液压推力大于气门弹簧力4后，活塞下行，推动气门打开。
如果液压力不变，气门保持在开启位置，当电磁阀换向后，油口6与油箱接通，在弹簧的作用下，气门向上运动，当活塞关闭6口的下油道后，油液经6口上油道回流，油路上设置有薄壁节流孔，产生落座缓冲力。
2仿真模型建立利用牛顿方程和伯努利方程建立了气门的仿真模型[1]，并利用Matlab[2]进行了仿真计算。
液压系统动态特性的SIMULINK仿真与优化研究
收稿日期:2002-04-26 第20卷 第5期计 算 机 仿 真2003年5月 文章编号:1006-9348(2003)05-0110-03液压系统动态特性的SIMU L INK 仿真与优化研究李锋,马长林(第二炮兵工程学院,陕西西安710025)摘要:借助于功率键合图建立了直动式溢流阀调压系统的动态模型,讨论了SIM U LINK 环境下直接利用状态方程进行液压系统动态特性仿真的方法,并利用优化工具箱和SIM U LINK 相结合实现了系统动态特性的优化。
关键词:液压系统;状态方程;仿真;优化中图分类号:TH137.5 文献标识码:A1 引言液压系统的动态特性是衡量一套液压系统设计及调试水平的重要指标,由于液压系统是由若干液压元件组成的,元件的动态性能相互影响、相互制约以及系统本身所包含的非线性,致使其动态性能非常复杂。
而功率健合图技术和现代仿真技术为分析、预测和优化液压系统的动态性能提供了强有力的手段。
功率健合图以状态方程作为数学模型形式,能方便、直观地考虑系统中的非线性环节,且方程的推导有一定的程式,可有条不紊地进行程式化建模。
建模中所选择的状态变量一般为所研究系统中有实际意义的且需要的物理量,与现代控制理论中的状态方程建模相比更有优势。
作为一种用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包,M AT LAB/S imulink 是一种用来实现计算机仿真的软件工具,具有开放性,可以用来模拟线性或非线性的以及连续或离散的或者两者混合的动态系统。
文章利用功率键合图技术和M AT LAB/S imulink 软件包强大的仿真和分析功能,为液压系统的系统级建模与动态仿真提供了一个工作平台,它用模块组合的方法来使用户能够快速、准确地创建动态系统的计算机模型,方便地实现液压系统动态特性的仿真与优化。
2 数学模型的建立在建立液压系统的动态数学模型时,功率键合图是一种有效工具,它可以清晰而形象地表达系统动态过程中各组成部分的相互关系,描述功率的构成、功率流程、能量分配和转换及各作用因素的影响等,自然真实,不加省略,可描述到系统的各个角落,使有关的参数和变量都包括在其中,并按客观实际存在的内部关系联系起来,清楚地表示系统的数学及物理本质。
基于霍普金森压杆系统的动态压痕实验
"较硬 " 压痕硬度实验是一种应用广泛的材料性能测试技术 ， 主要思想是强制压迫 的压头进入"较 软" 材料的表面， 通过记录压入过程中载荷和压ห้องสมุดไป่ตู้深度的关系曲线， 研究材料抵抗外物侵入的能力 ， 即 ［ 1］ � � � � � ， 材料硬度 压痕法具有成本低 损耗小 使用简便 试样加工方便等优点 在压痕实验中 变形主要 集中在压痕附近区域， 使得该方法与传统单轴压缩或拉伸等测试技术相比， 具有复杂的 2D / 3D 变形效 应， 然而鉴于该方法本身特有的简易性 ， 仍有大量理论� 实验和数值计算等研究工作致力于发展其在材
第3 1 卷 第 3期 2 01 1 年 5 月
� � � 爆 炸 与 冲 击 V .31 ，N .3 � EX PL O SI O N AN D SH O CK W A V ES M a ，201 1
文章编号: 1 001 14 55( 201 1 ) 03 025607
*
基 于 霍 普 金 森 压 杆 系 统 的 动态 压 痕 实 验
分析冲击实验过程中压痕的响应， 如图 4 所示， 可以清楚地看出， 随着时间增加到载荷峰值时刻， 压 痕的深度开始衰减 �当冲击力载荷达到最大值时， 压痕深度也达到最大值， 压头组合体的速度为零� 最 后， 压头组合体回弹， 并获得一个离开速度 �因此， 动态压痕实验中， 试样压痕的产生分为明显的 3 个阶 : � � 4 ， 段 开始阶段 压痕阶段和回弹阶段 由图 可以看出 压痕深度的产生与冲击力的产生对应于时间轴 上起始点是基本一致的， 因此可以说明 2 个量之间的同步性� 2. 2 实验结果误差分析 对试样的真实压痕尺寸与应变片信号计算得到压痕尺寸进行比较 e c =
液压助力器动态特性SimuLink仿真与优化
!"#$%&’"() &)* (+’"#",&’"() -(. */)&#"0&% 01&.&0’2."3’"03 (- &".0.&-’ 1/*.&$%"0 456 7&32* () !"#$8")9
GKLE M(&N " 4&N，ACE O)* 9 A’(NNP N3 @+,N*&24)’/Q EN,4(R+/4+,* >NP-4+’(*)’&P C*)S+,/)4-Q T) U &* 8!6685， G()*& ;
! 引言
作为一种用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件 包 Q %@=D@H V A)I2P)*J 是一种用来实现计算机仿真的软件工 具，具有开放性，可以用来模拟线性或非线性的以及连续或离 散的或者两者混合的动态系统 W ! X 。 %@=D@H V A)I2P)*J 软件包 强大的仿真和分析功能 Q 为液压助力器的系统级建模与动态仿 真提供了一个高效可靠的工作平台，它用模块组合的方法来使 用户能够快速、准确地创建动态系统的计算机模型，方便地实 现液压系统动态特性的仿真与优化。
< 利用 ",-.&,/0 进行优化的研究
影响液压助力器动态特性的因素是多方面的，通过改变某 一参数的大小，从仿真得到的曲线可以看出具体的参数对液压 助力器动态特性的影响大小，把那些对所期望的动态性能有较 大影响的参数作为优化的对象。 根据对系统动态特性的具体要求选取适当的误差函数作为 目标函数， 较常用的误差函数有 ,"=、 ,>"=、 ,?=、 ,>?= 等。其中 ,>?= 兼顾快速性和稳定性，而液压系统是刚性且通常是重载， 对于阶跃输入，人们希望系统能抑制那种可能具有一些超调和
基于Matlab的液压伺服系统动态性能仿真研究
系统建模与仿真论文学院机械自动化学院专业机械电子工程学号201303703012指导老师唐秋华学生姓名段少军日期2014年8月基于Matlab的液压伺服系统动态特性仿真与稳定性分析摘要:本文提出了利用Matlab/Simulink 软件包对液压伺服系统进行动态仿真的方法，介绍了液压伺服摇摆台的结构原理，根据摇摆台的结构原理确定系统的主要传递函数建立摇摆台系统框图，最终得到液压伺服摇摆台系统的数学模型。
再根据摇摆台系统的数学模型，利用Simulink 对摇摆台系统的动态特性进行仿真。
根据输出结果，对摇摆台系统进行了分析研究，同时较详细地讨论了影响液压伺服系统稳定性的因素，调整相应摇摆台结构参数，再次对摇摆台系统进行模拟仿真，从而验证系统的正确性，最终达到了优化摇摆台系统的目的。
仿真结果表明，Simulink 方法是对液压伺服系统动态特性进行仿真研究的一条有效途径。
关键词: 液压伺服摇摆台动态性能稳定性仿真Matlab/Simulink随着液压系统逐渐趋于复杂和对液压系统仿真要求的不断提高, 传统的利用微分、差分方程建模进行仿真的方法已经不能满足需要,在实际工业生产过程中，当系统建立之前，如果能够建立一个虚拟仿真模型，通过仿真系统结构和参数来模拟实际系统进行分析研究，可以实现许多功能,如优化系统、再现系统故障、验证系统的正确性等。
Matlab 中动态仿真工具Simulink 是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。
该软件包为用户提供了用方框进行建模的图形接口, 包括了众多线性和非线性等环节, 并可方便地扩展, 使得系统的构建容易, 适合于液压系统中普遍存在的非线性问题的求解。
它拥有强大的矩阵处理和绘图功能,还可通过编程手段实现对仿真过程和仿真结果的控制与处理。
与传统的仿真软件包用微分方程和差分方程建模相比, 具有更直观、方便、灵活的优点。
1 摇摆台的工作原理摇摆台的控制系统如图1所示。
要使台体运动某一角度，计算机首先确定角度给定值，并由测量系统(测角转换器、测角装置数字I/O)读取当前台体摆角实测值。
液压挖掘机工作装置的动态强度仿真分析
液压挖掘机工作装置的动态强度仿真分析陈露丰;宁晓斌【摘要】Aiming at the problem of the movement process of hydraulic excavator working mechanism and to calculate the load and strength of the part,a rigid-flexible,mechanism-hydraulics coupling system simulation model was built by MSC.ADAMS software.The arm and boom were assumed to be flexible parts,The modal neutral files were built by ANSYS,while others were treated as rigid.Simulation of hydraulics dynamics behavior was done using ADAMS/Hydraulics.Analysis of the maximal theoretical digging force was done,census of this digging force was carried out.A digging and lifting process of hydraulic excavator with load and constraint were simulated.The research results indicate that this simulation model reports the whole movement processes of the working mechanism and the strong status of the flexible part successfully,which provides a reliable reference for hydraulic excavator design.%针对在大型正铲液压挖掘机工作过程中工作装置的运动以及零件的应力分布问题,在多体动力学软件MSC.ADAMS中建立了刚-柔、机-液耦合的虚拟样机,其中动臂、斗杆是柔性体,其模态中性文件在ANSYS中生成,其余为刚性体,液压系统在ADAMS/Hydraulics中建立;对整机理论最大挖掘力开展了分析,进行了最大挖掘力普查,得到了工作装置在不同位置产生的最大挖掘力;在ADAMS中对其进行了运动学及动力学仿真,分析了其在相应约束以及负载状态下以最大挖掘力挖掘和以一定效率挖掘,举升工况时部件的应力应变.研究结果表明,该仿真模型比典型的工况方法更全面地反映了工作装置的运动状况和部件的强度状况,提高了计算精度和效率,可以为挖掘机结构设计优化提供较为可信的参考.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2013(030)008【总页数】5页(P924-928)【关键词】液压挖掘机;工作装置;刚-柔耦合;动态强度【作者】陈露丰;宁晓斌【作者单位】浙江工业大学车辆工程研究所,浙江杭州310014;浙江工业大学车辆工程研究所,浙江杭州310014【正文语种】中文【中图分类】TH122;TU6210 引言液压挖掘机工作装置是完成液压挖掘机各项功能的主要构件，是直接参与工作的部分，承受的载荷巨大且变化频繁，其结构的合理性直接影响到液压挖掘机的工作性能和可靠性。
Hoffmann液压机构压力波动的动态特性仿真
ｏ ｏ ｆ ａ ｎ Ｈ ｙ ｒ ｕ ｉ ｙ ｔ ｍ ｆＨ ｆｍ ｎ ｄ ａ ｌ Ｓ ｓ ｅ ｃ
ＬＩ Ｘｉｌ ， Ｕ —ｉ ｎｇ ＹＡＮ Ｇ ｈｕ ｍ ｉ ｇ Ｓ — ｎ ，Ｕ ｏ ｇ ｂｉ ｇ Ｘｉ ｎ — ｎ
（． ｃ ｏ ｌ ｆＴ ａ ｉ ａ ｄＴ ａ ｓ ｏｔｔ ｎ Ｅ ｇｎｅｉ １Ｓ ｈ ｏ ｒｆｃ ｎ ｒｎ ｐ ｒａｉ ｎ ｉｅｒ ｇ。Ｃ ｎｒｌ ｏ ｔ ｉ－Ｃｈ ｎ ｓａ，Ｈｕ ａ ４ ０ ７ ｏ ｏ ｎ ｅ ｔａ ｕｈ Ｕｎｖ Ｓ ａｇ ｈ ｎ ｎ １０ ５。Ｃ ｉａ ｈｎ ；
关键 词 ： ｆ ｎ Ｈｏｆ ｍａ ｎ液 压机 构 ； 学模 型 ； 数 龙格 一 塔算 法 ； 态特 性仿 真 库 动
中图分 类号 ： ＴＨ１ ７ ３ ３ ．
文献 标 识码 ： Ａ
Ｄｙ ａ ｉ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｅ ｓ ｒ ｕ ｔ ａ ｉ ｎ ｎ ｍ ｃ Ｓ ｍ ｌ ｔｏ ｆｔ ｅ Ｐｒ ｓ ｕ ｅ Ｆｌ ｃ ｕ ｔｏ
摘 要 ： Ｈｏｆ ｎ 以 ｆ ｍａ ｎ液压机 构 为研 究对 象 ， 据 能量 守恒 定律 ， 根 结合 系统 动 力学 、 流体 力 学， 用 节点容 腔 法建立 了 Ｈｏｆ ｎ 运 ｆｍａ ｎ液压 机 构压 力 波动 的数 学模 型 ； 用精 度较 高 的龙 运 格一 库塔 数 值 算 法进行 求 解 ， 获得 了 Ｈｏｆ ｎ ｆ ｍａ ｎ液 压机 构 数 值 仿 真模 型 ； 后 ， 过 ＭＡＴ— 最 通 Ｌ ＡＢ中的 Ｓ ＭＵＬ ＮＫ仿 真 的方 法分 析 了 系统 的 动 态特 性 ， 察 了油液 压 力 随 时 间 变化 的 Ｉ Ｉ 考 规律 及 系统 的稳定 情 况 ， 系统 的性 能研 究和设 计 改进 具 有指 导意 义． 对
文章 编 号 ：６ ４２ ７ （０ １０ —０ １０ １７ —９４ ２ １ ）２０ ４ —４
液压系统动态仿真发展状况
液压系统动态仿真发展状况【摘要】：欧、美、日等国家都开发出了专用的液压成形设备。
而我国在这一领域处于落后位置。
在国内没有厂家能够提供板材液压成形的专用设备，此项技术在国内仍是空白。
开展板材液压成形系统的研究具有重要的现实意义。
【关键词】：板材液压成形；液压系统；动态仿真1. 液压系统在成形工业中的应用液压成形按成形方式可分为管道液压成形和板材液压成形，按有无模具分可分为有模液压成形和无模液压成形。
而板材液压成形是金属塑性成形的一种新工艺，它采用液体代替传统的刚性凹模或凸模，使坯料在液体的高压作用下贴合凸模或凹模表面成形。
板材液压成形能克服传统刚性凸、凹模成形工艺的不足，具有制模简单、成本低、成形极限高、成形质量好等特点，可在一道工序内成形具有复杂形状的零件，是实现汽车轻量化的重要途径之一。
最早出现的板材液压成形工艺是橡皮膜液压成形，后又发展为充液拉延工艺（又称对向液压拉延）。
欧、美、日本等国家较早地开展了工艺试验研究及设备的开发工作，随后虽有一些工业应用的实例，但应用范围仍不广。
二十世纪70年代中期以后，日本学者对这项工艺进行了较为细致的试验研究，提出了一些抑制破裂等成形缺陷的措施，使充液拉延工艺在日本进入了实用阶段，广泛用于反光罩、航空部件及汽车覆盖件的生产。
充液拉延工艺在不断发展中形成了多种新工艺。
目前日本、德国、美国等对该技术做了大量研究，已广泛应用于航空、航天、汽车、化工、机械、民用等领域。
板材液压成形技术与普通成形技术相比主要具有以下特点及优点：1) 仅仅需要一套模具中的一半(凹模或凸模)，流体介质取代凹模或凸模来传递载荷以实现板材成形，这样不仅降低了模具成本，而且缩短了生产准备周期。
2) 提高产品质量，显著提高产品性能:质量轻、刚度好、尺寸精度高、承载能力强、残余应力低、表面质量优良。
3) 可以成形复杂薄壳零件，减少中间工序，尤其适合一道工序内成形具有复杂形状的零件，甚至制造传统加工方法无法成形的零件，材料利用率高。
液压系统动态仿真与优化考核试卷
4.液压系统的动态响应通常包括______响应和______响应。
答案：阶跃、频率
5.液压系统优化的一个重要目标是提高系统的______和______。
答案：效率、稳定性
6.在液压系统动态仿真中，______和______是两个常用的仿真软件。
答案：MATLAB/Simulink、AMESim
A.管道摩擦
B.液体粘度
C.液压阀节流
D.液压泵的流量
7.以下哪些元件通常用于液压系统的压力控制？（）
A.溢流阀
B.调压阀
C.节流阀
D.液压泵
8.在液压系统动态仿真中，以下哪些模型是常用的？（）
A.集中参数模型
B.分布参数模型
C.线性模型
D.非线性模型
9.液压系统中的泄漏可能受到以下哪些因素的影响？（）
A.液压泵
B.液压马达
C.液压缸
D.液压阀
13.以下哪些因素可能导致液压系统的发热？（）
A.系统压力过高
B.液体粘度过大
C.液压泵长时间工作
D.环境温度
14.液压系统动态仿真中，以下哪些参数需要被准确建模？（）
A.液压泵的特性参数
B.液压油的动力粘度
C.液压缸的摩擦力
D.控制阀的响应时间
15.以下哪些优化算法适用于液压系统的参数优化？（）
B.液压马达
C.液压泵
D.液压阀
8.液压系统的动态响应特性与以下哪个因素无关？（）
A.液体粘度
B.系统压力
C.液压缸质量
D.液压泵类型
9.以下哪种方法不适用于液压系统动态仿真？（）
A. MATLAB/Simulink
B. AMESim
液压系统电磁换向阀动力学特性仿真
液压系统电磁换向阀动力学特性仿真液压系统电磁换向阀是一种常用的工业控制元件，在工业自动化控制系统中广泛应用。
它的主要功能是控制液压油的流向，实现机器设备的运动控制和工艺参数的调节。
在液压系统中，电磁换向阀的动力学特性对其性能和稳定性有着重要的影响。
因此，进行电磁换向阀动力学特性仿真是必要的。
电磁换向阀的动力学特性受到很多因素的影响，包括电磁力、阀芯惯性、液压力等。
在仿真过程中，需要考虑这些因素的相互作用对系统动态响应的影响。
首先需要建立电磁换向阀的数学模型，该模型可以描述阀芯运动过程中的动力学特性。
该模型基于质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律，通过偏微分方程组描述液压力的变化和阀芯运动的动力学特性。
在建立数学模型时需要考虑液压油的特性，如黏度、压力等参数。
根据电磁换向阀的动力学特性模型，进行仿真计算。
在仿真过程中，需要考虑以下几个方面：1. 电磁力对阀芯的影响：电磁力是控制阀芯运动的关键因素，它对阀芯的加速度和速度具有重要影响。
在仿真中需要考虑电磁力的大小和方向。
2. 阀芯惯性对系统响应的影响：阀芯的惯性决定了它在运动中的能量变化和运动速度。
在仿真中需要考虑阀芯的质量、形状等因素。
3. 液压力对阀芯的影响：液压力是阀芯运动的推动力，它对阀芯的加速度和速度具有重要影响。
在仿真中需要考虑液压油的流速、黏度、压力等影响因素。
4. 系统稳定性的影响：在仿真过程中需要考虑系统的稳定性，如何保证系统的响应速度和稳定性是重要的问题。
通过对电磁换向阀动力学特性的仿真，可以预测其在实际工作中的性能。
在设计和优化液压控制系统时，可以根据仿真结果进行参数调整和优化，最终实现系统的性能和稳定性的提升。
总之，液压系统电磁换向阀动力学特性仿真是理解其控制原理和性能的重要方法。
在工业自动化控制系统中，它具有广泛的应用，可以优化系统的控制效果和稳定性。
为了进行数据分析，需要先确定数据的来源和类型。
以下以销售数据为例，共有100个数据，每个数据包括产品名称、销售日期、销售数量和销售金额。
液压元件的动态仿真技术考核试卷
（）
5.在AMESim软件中进行液压系统动态仿真时，通常使用______来表示液压元件。
（）
6.液压系统的稳定性可以通过分析系统的______和______来判断。
（）（）
7.在液压系统动态仿真中，若要改善系统的快速性，可以采取的方法有______和______。
8.在液压系统动态仿真中，以下哪些因素可能导致系统振荡？（）
A.控制阀响应过快
B.系统阻尼不足
C.液压泵流量波动
D.管道长度变化
9.液压系统动态仿真中，以下哪些元件的动态特性需要特别关注？（）
A.液压泵
B.液压缸
C.高压管道
D.液压油箱
10.以下哪些方法可以用于改善液压系统的动态性能？（）
A.增加系统阻尼
C.液压阀
D.液压油
16.以下哪些方法可以用于解决液压系统动态仿真中的数值稳定性问题？（）
A.减小时间步长
B.使用隐式积分方法
C.增加系统阻尼
D.提高仿真精度
17.液压系统动态仿真中，以下哪些因素会影响液压泵的工作性能？（）
A.转速
B.马达效率
C.进出口压力
D.油液温度
18.以下哪些软件功能可以用于液压系统动态仿真中的模型验证？（）
A.液压泵的排量
B.液压缸的有效面积
C.控制阀的响应时间
D.管道的长度
3.液压系统动态仿真模型中，以下哪些元件可以视为非线性元件？（）
A.液压泵
B.液压缸
C.控制阀
D.管道
4.以下哪些数学工具常用于液压系统动态仿真？（）
A.微分方程
B.差分方程
C.概率论
基于MATLAB液压滤波器的动态性能特性测试和计算分析
基于MATLAB液压滤波器的动态性能特性测试和计算分析汪小华【摘要】@@%液压过滤器是液压系统防止振动和噪声的关键部件,液压滤波性能的好坏直接影响着整个系统的可靠性,对其进行特性测试和计算是非常关键的.首先,分析了液压滤波器的工作原理；接着,利用电液比拟法建立了液压滤波器的数学模型；然后,设计了液压滤波器动态特性的实验测试平台；最后,利用MATLAB软件进行了仿真计算,并且和实验测试结果进行了比较,结果表明数学模型具有较高的精确性,同时可以获得液压滤波器的滤波效果.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2012(000)009【总页数】3页(P14-16)【关键词】液压滤波器;动态性能;数学模型【作者】汪小华【作者单位】重庆电子工程职业学院,重庆401331【正文语种】中文【中图分类】TH137引言液压系统是各类机械产品的关键组成部分，目前，液压技术正在向着高速、高压以及大功率的方向发展，液压系统中液体介质在管路输送过程中无法避免流量脉动和压力脉动。
液体介质在管路系统中的交替变化产生的振动力导致液压系统的振动，当振动过大时会导致液压系统中的零部件发生剧烈的振动，部件之间的连接部分产生损坏，从而导致整个机械结构的振动和噪声，液压系统的振动和噪声是液压系统发展的阻力，对生命和财产产生巨大的威胁。
液压系统中流体的压力脉动所引起的振动和噪声，根据相关的研究表明，当压力脉动的幅值超过液压系统工作压力的10%时，管路将形成较高的应力，从而导致管路系统的破坏；当压力脉动幅值处于液压系统工作压力的2% ～10%之间时，管路将发生破坏，液压系统中的阀门也将产生磨损，从而使整个液压系统的可靠性降低。
为了能够有效地防止液压系统的振动和噪声，人们研制了各种类型的液压滤波器，主要有共振型、容腔型和阻性型。
1 液压滤波器的工作原理当液压系统的流量和压力脉动沿管路传播时，流体介质将导致液压-弹簧系统的振动，同时，液压－弹簧系统的振动也会对流量和压力脉动产生影响。
液压方向插装阀的建模仿真及动态研究
液压方向插装阀的建模仿真及动态研究摘要：本文以快锻压机的液压控制系统中的液压元件为研究对象，运用仿真软件AMESim液压元件设计库建立各方向插装阀的仿真模型，并在此基础上对其进行典型动态特性的研究，并与样本曲线进行对比，验证并修正仿真子模型，确保液压系统仿真时的准确性。
关键词：液压；仿真；建模；动态特性引言随着流体力学、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，越来越成为液压设计人员强有力工具[1]。
由于目前快锻压机对高速度、高压力、高精度性能的要求，所以从液压件的选型开始就提出了很高的要求，普通滑阀流动阻力大、通流能力小的特点已很难满足设计要求，所以在设计上大量选用了满足此工作性能的二通方向插装阀。
插装阀的应用使系统的结构和性能都得到了极大的改善[2]。
这些元件是液压系统的重要组成部分，因此研究该类元件特性对液压控制系统的静动态特性首先需建立关键元件的仿真模型，然后在此基础上通过对动态特性进行研究最终达到优化油压机性能的目的。
研究时利用AMESim液压元件设计库建立各类方向控制功能插装阀的仿真模型，并与样本曲线进行对比，验证并修正仿真子模型，确保液压系统仿真时的准确性。
对于系统的仿真来说，对所选元件的仿真同样是基础，只有准确的描述了元件的仿真才能更加真实可靠的对整个液压系统的动态特性进行研究分析[3]。
1带自锁功能的方向控制插装阀该阀选用进口Rexroth元件，该阀是有杆腔的进油开关阀，其主要作用连通主泵油源，且具有自锁功能。
图1-1NG63通径方向插装阀原理图1.测试泵源2.背压阀3、6、11节流孔4.工作介质5.电磁换向阀7.插装阀控制腔8.阀芯质量模块9.插装阀阀芯10.安全阀图1-2 NG63通径方向插装阀仿真模型（一）流量性能曲线仿真：图1-3 流量性能曲线Rexroth样本曲线：图1-4 样本流量—压力特性曲线此插装阀具有较大的面积比（1：1.1），由于A腔作用面积大，它的阀口直径也大，所以流动阻力小，具有较大的通流能力。
液压气门运动特性仿真
1 液压气门的设计性能应用的发动机为柴油机，最高转速为2300r/min。
气门最大升程为12mm，气门的开启146°CA ATDC，关闭时刻380°CA BTDC。
因此，设计的技术性能要求如下：（1）气门升程可以连续变化，满足最大升程。
(2)气门的正时可以连续变化。
(3)满足发动机在2200r/min下的性能要求。
设计的液压驱动气门的具体结构如图1所示。
图中1、3为活塞，2为活塞体、4为气门弹簧、5为气门、6为进油口，单独设计有液压源，利用二位两通电磁阀控制液压油路的开启和关闭。
该液压驱动气门为单向液压作用力，气门的回位依靠弹簧。
气门工作时，从6进油口进油，液压油进入活塞体内推动活塞1、3，当液压推力大于气门弹簧力4后，活塞下行，推动气门打开。
如果液压力不变，气门保持在开启位置，当电磁阀换向后，油口6与油箱接通，在弹簧的作用下，气门向上运动，当活塞关闭6口的下油道后，油液经6口上油道回流，油路上设置有薄壁节流孔，产生落座缓冲力。
2 仿真模型建立利用牛顿方程和伯努利方程建立了气门的仿真模型[1]，并利用Matlab[2]进行了仿真计算。
利用仿真研究了活塞直径、液压力、节流孔直径、等因素对气门运动性能的影响。
以图2相同压力不同直径的仿真结果来说明。
可以看到随着柱塞直径的增大，气门开启时段速度相应增大，但是到达一定时间后，柱塞直径14mm的气门运动速度反而下降了，低于柱塞直径12mm的气门运动速度。
这是因为活塞体内的压力，随着柱塞运动速度增大和流量增大，体内压力相应降低。
可见，并不是活塞直径越大，气门的速度就越大，还要受到液压系统流量或电磁阀的流量约束。
如果系统的流量或电磁阀的性质已选定，会有一个最佳的活塞直径满足开启速度大而到达最高位置的DOI:10.16661/ki.1672-3791.2015.29.254液压气门运动特性仿真王云开 刘凤军(装甲兵技术学院 吉林长春 130117)摘 要：液压气门实现的气门的柔性控制是未来发动机的一个发展方向。