AMESim液压教程
AMESim的液压知识
因此有可能在系统压力高于饱和压力时仍有气泡； 但是始终遵循质量守恒定律，液压油的体积模量在有空气时也会减少。 4、 气穴现象 液体压力降低时，液体开始沸腾。由于液压油中混有空气，因此气穴现象有 压力范围，最高饱和蒸汽压力和最低饱和蒸汽压力。 在 AMESim 中，假设系统压力低于最高饱和蒸汽压力时，所有空气均不溶解。 这与空气释放不同。 解释： 系统压力高于饱和压力，无蒸汽，所有空气溶解； 系统压力在最高饱和蒸汽压合饱和压力之间时，无蒸汽，部分空气溶解；
diesel）绝热柴油机。 12.一般地，液压油空气含量低于 1%，通常设置为 0.1%。然而，在一些应用中， 例如齿轮箱的润滑油，空气含量通常设置为 2.5%，甚至达到 10%。 13.如果你想看到 f hz，设置的仿真步长不能大于 1/（10f）秒。
假设设置方针步长为 x s，你可以看到振动频率 1/（10x）Hz。 注意：设置步长，要根据自己想看到的振动频率；连线子模型不比过与复杂，
系统压力在最低和最高饱和蒸汽压之间时，有蒸汽，空气全都不溶解； 系统压力低于最低饱和蒸汽压时，有蒸汽和空气，液压油全部为蒸汽，无液 体。 体积弹性模量：
dP
B
=ρ
dρ
ρ 为液体密度，随着压力和空气含量的不同而改变。
P为系统压力。 5、 AMESim 假设系统都在恒温下仿真，除非用到热和液压元件库。 6、 连线的子模型
符合自己的要求即可。
液体特性理论
AMESim液压元件设计库教程
2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训
HCD: 可变容积
28
¾ 在该情况下， 当液压缸处于回收位置时（x=最 大行程1m），右腔的dead volume应该等于 10cm3
¾ 现在我们的参数设置是正确的，即当x=0时， 容腔的体积为10 + 100*(pi/4) = 88.54cm3
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HCD 应用
37
2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训
HCD 应用
38
¾减压阀
来自BOSCH
2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训
HCD 应用
Constant pressure line, Ps
A
HCD: 可变容积
14
¾ 假设活塞移动的速度 0.1m/s， 我们可以计算 出产生0.1L/min的流量需要的活塞面积
A = Q = 0.1 . 1 = 1 m2 = 100 mm2
V 60000 0.1 60000
6
¾ 对应的活塞直径为
Dp =
4A = 20 mm ≈ 4.607mm
π 6π
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机械端口
活塞面积
液压端口
2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训
HCD: 可变容积
13
¾ 让我们回到第一章中的第一个有关容积中压力 计算的例子中
¾ 此时， 用活塞模块来取代恒流量源模块：通过 推动活塞运动来产生体积流量
Example1.ame
Example8.ame
2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训
AMESim液压教程[1]
![AMESim液压教程[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/86a3cd50b9f3f90f77c61b2d.png)
AMESim液压教程1.1 介绍AMESim液压手册包括：*通常组成的元件包括泵，马达，孔口，以及其他，也包括特别的阀门*小管和软管的子模型*压力和流动比率的源头*压力和流动比率的检测计*流体种类的组成压力系统孤独的存在完全是没用的，它离不开流体和过程控制。
这意味着手册必须能和其他AMESim手册相兼容。
以下的手册是经常和压力手册一起并用：机械手册应用于流体压力装置当水压能量转化为机械能量信号，控制，检测手册应用于控制和水压系统水压元件设计手册从非常基本的液压和机械单元应用于建造特别的的元件液压组成手册这是一个组成包括弯曲，丁字接头，弯头以及其他，它被用于典型的诸如冷却和润滑系统的低压装置第一节个别的案例注释*在液压手册里尽可能的用多余一种的流体，这是非常重要的因为你能够做出模型关于冷却和润滑系统的手册*液压手册假设一个统一的温度贯穿于整个系统，如果热量影响被考虑到很重要，热量液压和热量液压元件设计手册应该使用*有许多气穴和空气释放的模型在液压手册。
注释有一种特别的二相流体手册，一种典型的关于这种空气调节系统的装置第一节手册包括一系列个别的例子。
我们强烈的建议你认真的对待这些个别的例子。
这些假定你有一个基本的使用AMESim的水平。
作为一个完全最小的工作量你应该做些第三节关于AMESim手册的例子和第五节第一个关于描述如何使用一组的第一个例子1.2案例1：一个简单的液压系统目标*组建一个非常简单的液压系统*介绍一个简单的小管/软管子系统*解释一个结果使用一个特别的参考关于空气释放和空穴图形1.1 一个非常简单的液压系统在这个练习中你将要构造图形1.1中的系统，这可能是最简单具有意义的液压系统。
它是由部分液压种类（通常是蓝色）和部分机械种类元件建造液压部分由用于液压系统的标准符号组成。
主要的原动力提供泵的力量，从水槽拉动液压流体。
这种流体在压力下提供给一个驱动旋转负载液压马达，当压力达到某个值的时候一个解除阀门打开，一个马达和解除阀门的输出流回水槽，图标显示了三个水槽却非常像是仅仅一个水槽被利用了。
AMESim 液压建模与仿真技术分享-Tony
1 2
U
2
1 2
Q2 A2
(3)
当我们需要考虑液压管网的压力损失和流量分布时(HR library)，我们
主要用方程（3）
对于流量控制，需要用到一个关于流量系数Cq的方程，这个方程在
AMESim (HYD, HCD…)中经常用到。
Q Cq Ar
只有 液体
吸收空气(全部或部分 自由空气 溶解空气)
饱和压力
空气析出(溶解 游离)
Pvap
13
+
空气气泡
挥发气泡
蒸发压力
时间
在AMESim 中定义液体属性
在草绘阶段，插入一个流体属性图标, 一个压力源和一个液体属性 传感器 。这是一种最简单的测试液体属性的方法
选择FP04 子模型(FP01, FP02 和 FP03 是以前旧版本所使用的现在 被FP04代替)
1 2
U
2 1
P3
g h3
1 2
U
2 3
Plosses
(2)
其中: DPlosses = 压力损失
20
阻尼孔 Orifices
损失的压力可以认为是液体速度U, 液体密度以及摩擦因子ξ (同元件的
几何形状有关)的函数
Plosses
AMESim 液压建 模与仿真
分享者： Tony
目的
学习相对比较重要的液压基础概念 对AMESim液压库和元件有一个总体的认识 复习怎样用AMESim搭建液压系统，★掌握建模的小技巧
AMESim仿真技术及其在液压系统中的应用
结论与展望
通过深入研究液压系统的动态特性，可以为工程机械液压系统的维护和检修 提供更加精确的理论依据和技术支持。这些研究成果将有助于提高工程机械的运 行效率，降低设备的维修成本，具有重要的工程应用价值和发展前景。
谢谢观看
案例分析
案例分析
以某型工程机械液压系统中的故障为例，利用AMESim进行仿真分析。该故障 表现为液压油缸在行程终端时无法实现自锁。首先，建立该型液压系统的AMESim 模型，包括液压泵、液压缸、液压阀等关键元件。然后，对模型进行仿真，并观 察液压缸在行程终端时的状态。
案例分析
通过调整仿真参数，可以发现液压缸在行程终端时无法实现自锁的原因在于 液压缸的密封件磨损严重，导致密封性能下降。这一结果与实际情况基本一致， 说明AMESim在工程机械液压系统故障仿真中的可靠性。
结论与展望
结论与展望
本次演示介绍了基于AMESim的工程机械液压系统故障仿真研究。通过建立液 压系统的AMESim模型，可以对液压系统的工作状态进行实时监控和调整，从而实 现液压系统的优化设计。在未来的研究中，可以进一步拓展AMESim在工程机械液 压系统故障仿真中的应用，如开展多种故障的耦合仿真、引入算法进行故障预测 和预防等方面的研究。
AMESim仿真技术及其在液 压系统中的应用
目录
01 引言
03 原理与实现
02 概述 04 参考内容
引言
引言
液压系统在各种工业领域中具有广泛的应用，如机械制造、航空航天、石油 化工等。随着科技的不断进步，对液压系统的性能和稳定性要求越来越高，因此 仿真技术在液压系统设计、优化和故障诊断中发挥着越来越重要的作用。AMESim 是一种先进的仿真技术，可以针对复杂液压系统进行高精度、高效率的仿真分析。 本次演示将介绍AMESim仿真技术在液压系统中的应用意义、基本原理、应用案例 以及前景展望。
柱塞泵Amesim仿真过程
corresponding pressure
100
drop
o r i f i c e diameter at
20
maximum opening
3. 轴向柱塞泵仿真
柱塞泵完整模型
液压泵的流量
3. 轴向柱塞泵仿真
接下来……
Practice,尝试： · 超级元件定义 · 单柱塞腔流量曲线 · 柱塞泵压力流量曲线
3. 轴向柱塞泵仿真
超级元件——一个柱塞模型
注意：
定义超级元件
定义图标两种方式：自己画图-操作复杂；或者导入图片
3. 轴向柱塞泵仿真
超级元件——一个柱塞模型
超级元件设计
3. 轴向柱塞泵仿真
超级元件——一个柱塞模型
超级元件内部
建模时特别注意
· 流量元件的流量正负：与元件图标方向一致为正，否则为 负
大作业：7柱塞柱塞泵模型！ 要求：排量100mL/rev; 负载压力：100bar
本讲结束!
旋转
α
θ
直线
得到柱塞位移和速度
参数设置
参数设置
3. 轴向柱塞泵仿真
配流副单元
f(x)=x
柱塞孔运动位 置关系
参数设置
点位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
出入口口
角度 0 13 22 28
155 161 167 180 270 360
开度 0 0
0.3654 1 1
0.3654 0 0 0 0
点位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
入出口口
角度 0 90
180 193 202 208 335 341 347 360
开度 0 0 0 0
0.3654 1 1
AMESim仿真技术及其在液压系统中的应用
AMESim仿真技术及其在液压系统中的应用随着科技的不断发展，仿真技术在工程领域中的应用越来越广泛。
AMESim仿真技术作为一种系统级仿真软件，能够模拟和分析多个物理领域的耦合系统，尤其在液压系统中得到广泛应用。
本文将从AMESim仿真技术的介绍、液压系统基础和模型构建，以及仿真在液压系统中的应用等方面进行探讨。
AMESim仿真技术是由法国LMS公司研发的一种多领域系统仿真软件。
它通过建立系统级的数学模型，能够模拟和分析多个物理领域的复杂耦合系统，包括液压、气动、电控、机械、热力等。
AMESim具有图形化建模界面，用户只需通过拖拉连接各个模块进行系统建模，无需编写复杂的代码。
同时，AMESim还具备快速仿真和优化的能力，能够极大地提高系统设计的效率和准确性。
液压系统是一种基于液体传动能量的技术，广泛应用于工业、航空、机械等领域。
了解液压系统的基础知识对于进行仿真建模至关重要。
液压系统主要由液压源、执行元件、控制元件和负载组成。
液压源产生压力油液，通过控制元件对压力油液进行调节，最终驱动执行元件完成工作。
液压系统具有反馈控制、大功率传动、快速响应和负载自适应等优势。
在液压系统中，液压元件的参数调节、控制策略的选择以及系统的优化等问题对系统的性能和效率有着重要影响。
在AMESim中进行液压系统建模时，首先需要确定系统的工作流程和参数。
通过拖拉连接不同的模块，可以对液压系统的压力、流量、温度等参数进行仿真分析。
同时，AMESim还可以加入控制算法，使系统具备自动调节功能。
在液压系统中，常见的仿真模型包括液压缸模型、泵模型、阀门模型等。
这些模型可以根据实际情况进行自定义和修改，以满足系统设计和性能优化的需求。
仿真在液压系统中的应用主要有以下几个方面：首先，仿真技术可以对液压系统的性能进行全面评估。
通过改变不同参数的数值和控制信号的输入，可以观察系统的响应和工作状态，并进行性能指标的计算和对比分析。
这对于优化系统设计、提高系统的效率和可靠性具有重要意义。
AMESim液压元件设计库教程
HHale Waihona Puke D: 可变容积15¾ 结果:
¾ 注意:
-最终的压力为283.3bar -和我们采用恒流量源模块计算得到 的压力281bar相比存在误差！
¾ 该误差来自于参考压力修正
2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训
HCD: 可变容积
16
¾ 详细解释:
9 在活塞单元模块中， 体积流量的计算是（参见帮助 ）：
HCD: 可变容积
14
¾ 假设活塞移动的速度 0.1m/s， 我们可以计算 出产生0.1L/min的流量需要的活塞面积
A = Q = 0.1 . 1 = 1 m2 = 100 mm2
V 60000 0.1 60000
6
¾ 对应的活塞直径为
Dp =
4A = 20 mm ≈ 4.607mm
π 6π
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K1 Pc Vc
Qc
x Ks
PR, Vt
QL
Hydraulic load
39
减压阀
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HCD 应用
40
¾径向柱塞泵
来自REXROTH
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HCD 应用
膜片单元模块
34
¾ 这些单元模块的主要特点是可变活塞面积 (定 义为阀升程的函数)
¾ 在膜片的两端可以设置不同的流体：
9 液体 / 液体
9 液体 / 气体
liquid
gas
¾ 需要给定一个定义有效活塞直径随阀升程变化 的数据文件
¾ 根据所选择的子模型， 有时需要给定一个液压 刚度(KH=B/Vol)
Amesim培训教程_HCD
Amesim中的标准液压库
HYD标准液压库通常是用于系统级别的仿真，并不需要知道液压元部 件的非常详细的描述
在HYD标准库中提供了 一套基本模型，可用 于仿真大部分常用的 液压缸及控制阀
9 copyright LMS International - 2008
为什么要用HCD库?
请考虑一下这个问题: 你能想起来的液压油缸总共有多少种不同类型？
19 copyright LMS International - 2008
HCD库– 阀元件
带箭头标识的部分说明：
- 压力施加在哪个部分 - 哪些端口会计算流量及容积的变化
• 考虑port 2的所受压力大小，可计算受 力情况
• 活塞移动引起port2的容积和流量的变化
• 考虑port1和port2所受压力的大小，可 计算受力情况
HYD1 简单回顾
“流体属性”是液压系统建模中需要考虑的第一个步骤
流体属性是什么 ?
充气现象 / 气穴现象
在Amesim中流体属性的模型
液压建模中常用的3个流体属性
确保质量守恒
充气和气穴现象会影响流体的这些属性
Amesim中不同的流体属性
4 copyright LMS International - 2008
2 copyright LMS International - 2008
HYD1 brief review
在Amesim中共有3个库可以构建液压系统及液压元部件模型:
液压库 (HYD).
液阻库 (HR).
液压元件设计库 (HCD).
每个库都有相应的应用
液压库是完全兼容的
3 copyright LMS International - 2008
AMESim液压教程2
因此修正了两次！相当于修正抵消了。所以我们又 得到了我们第一章手工计算得到的压力值！
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD: 可变容积 !
但是我们建立的该例不是特别精确：
17
活塞运动产生流量， 这是体积排量的结果！也就是说我们还 需要考虑相关容积的时变性（而事实上，在上述例子中我们并 没有考虑！） 注意体积模量是体积的函数：
的体积 [Vadd= L*AP] 在我们的例子中，该容腔中设定的参数Dead Volume是1000cm3。活塞的速度是0.1m/s，在 t=10s时，最终的位移是1m，因此最终容腔的 体积为：1000-16.67 = 983.33cm3. 如果我们给定chamber length at zero displacement 等于 1m，初始的容腔的体积就 变为V0=1000 + 16.67 = 1016.67cm3， 而最 终的体积变为1000cm3
Training
为什么需要液压元件设计库 ?
考虑液压库中的简单的单向阀
6
Q = 0 if ΔP < Pcrack Q = coef ⋅ ΔP otherwise
现在， 我们向考虑节流口的真实的几何形状， 阀芯的惯性， 液动力 …
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
基本元素理念
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD: 可变容积
23
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Training
HCD: 可变容积 !
chamber length at zero displacement 参数的设定对 于避免出现0或者负的体积非常重要！ 例如，在液压缸中如何正确的设置参数?
AMESim-HCD液压元件设计库教程-完整版.
图2所示是HCD中的图标，而此类目下的所有组件示于图4。前17个组件用于绝对运动，而接下来的18个组件用于相对运动。图3表示两个特殊的纯液压组件。在相对运动图标中，每个实体都内嵌于另一实体，两者都能运动；而在绝对运动图标中，若有外部实体，则认为固定不动。首先关注绝对运动的图标：
对于大多数绝对运动图标，有两个线性轴端口和至少一个提供压力的液压
位于平面圆形阀座，另一个则位于锥形阀座，与平
面圆形阀座相关联的子模型如图5所示。请注意：
有两个液压流量端口，任一端口接受压力作为输入；
如果钢球在最右位置，流道会被阻塞；
如果钢球在最左位置，流道开口最大；
子模型中与钢球相连的杆默认直径为零；
钢球受压力支配，如果不平衡，钢球将会移动。这意味着，我
们必须考虑钢球的惯性。由于单向阀钢球的运动受限，我们需
压力作用下的液压流体；
环形可变容腔；
机械弹簧；
由压力和面积产生作用力的活塞；
以上表明，这将是一个很好使用的划分。与基于标准ISO符号的划分相比较，可以清楚地看到基本模块会少很多。每一元素都是工程师眼中有形的实体，因此可以将这样的划分描述为技术单元。用户可以到工程模块库中，寻找物理模型对应的图标，使用他们组装成需要的组件。
按图16所示开始构建系统，以便对HCD和标准AMESim库各自运行的结果进行对照。注意惯性力的图标改变了方向，它给出了同标准子模型HJ000相一致的位移符号约定。利用首选子模型功能为尽可能多的元件自动选择子模型，设置质量块子模型带有理想终点挡板，在参数模式下对两个系统进行参数设置，使其尽可能相同，这点需要特别注意，以下是几点建议：
在标准AMESim库中不可能提供如此庞大数量的图标和子模型，因此只提供比较常见的图标和子模型。当然，AMESim专家级用户也可以通过AMESet创建扩展的图标和子模型，但在这一点上，我们将遇到的第二个多样性问题。
基于AMEsim的液压系统建模与仿真
基于AMEsim的液压系统建模与仿真液压系统是工程中常见的一种动力传动系统，它通过液体传递能量来驱动机械设备。
液压系统具有传递功率大、传动效率高、操作简便、响应速度快等优点，被广泛应用于工程机械、航空航天、冶金采矿等领域。
在液压系统的设计和优化过程中，建模与仿真是非常重要的工具，可以帮助工程师们更好地理解系统工作原理、分析系统性能并进行优化设计。
本文将介绍基于AMESim的液压系统建模与仿真技术。
一、AMESim的基本介绍AMESim（Advanced Modeling Environment for Simulation of Engineering Systems）是由法国FDS公司研发的一种多物理仿真软件，旨在为工程师提供一个全面的仿真平台，用于分析和优化系统的动态性能。
AMESim具有图形化建模界面、丰富的预定义组件库、强大的仿真求解器等特点，可以用来建模与仿真多种工程领域的系统，包括机械、电气、液压、热力等。
二、液压系统建模与仿真1. 液压系统建模液压系统通常由液压泵、执行元件、控制阀、油箱和管路等组成，液体在其中传递能量并驱动执行机构。
在AMESim中，可以使用预定义的液压元件来建模系统的各个部分，如液压泵、液压缸、液压阀等。
通过简单的拖拽操作和连接线，可以快速构建出一个完整的液压系统模型。
2. 液压系统参数设置在建模过程中，需要为液压系统的各个组件设置参数，包括泵的流量、缸的活塞面积、阀的流量特性等。
AMESim提供了丰富的组件参数设置界面，用户可以直观地输入参数数值，并且支持参数的参数化设置，方便用户进行灵敏度分析和参数优化。
建模完成后，可以使用AMESim内置的仿真求解器对液压系统进行仿真。
用户可以设定系统的工况和输入信号，例如泵的转速、阀的开度、负载的变化等，然后进行仿真运行。
AMESim会自动求解系统的动态行为，并输出相关的性能指标，如压力、流量、速度、功率等，可以用于系统性能分析和优化设计。
AMESim液压教程
表面张力（ Surface tension）
Lubricity
Foaming
电特性（ Electrical properties） Stability
Toxicity
Compatibility with other materials
¾ 但是只有少量的几个是我们在液压计算中需要用到的…
©IMAGINE SA 1998-2008
培训
流体特性 – 空气释放/气蚀
Liquid pressure
Saturation pressure Vapor pressure
Air bubbles appearance
Re-dissolving (total or partial)
Air
Vapor
Cavitation
(vaporized liquid)
ρ = ρ +⎜⎛∂ρ ⎟⎞ (P−P)+⎜⎛ ∂ρ ⎟⎞ (T −T )
0 ⎝ ∂P⎠T
0 ⎝ ∂T ⎠P
0
ρ
=
ρ
0
⎜⎛ ⎝
1
+
1 B
(P
−
P0 ) − α
(T
−
T0
)⎟⎞
⎠
B
=
−V0
⎜⎛ ⎝
∂P ∂V
⎟⎞ ⎠T
就是众所周知的等温体积模量或者简称为体积模量。
©IMAGINE SA 1998-2008
9HSV: 这是HYD库的扩充， 提供了完整的各 种控制阀模型。
©IMAGINE SA 1998-2008
培训
AMESim液压方面库
12
9HCD: 是由基本几何结构单元组成的基本元 素库（basic element），用于根据几何形状 和物理特性详细构建各种液压元件，例如喷 油器、控制阀等仿真模型。该库非常适合对 非标的液压元部件的动态特性进行建模和分 析。
基于AMEsim的液压系统建模与仿真
基于AMEsim的液压系统建模与仿真
AMEsim是一种基于物理仿真的软件，可以用于液压系统的建模与仿真。
液压系统是一种利用液体传动能量的系统，广泛应用于工程领域。
通过使用AMEsim，可以对液压系统进行精确的建模和仿真，以评估系统的性能，并进行优化设计。
液压系统的建模主要包括建立系统的数学模型和确定系统参数。
数学模型可以用来描
述液压系统的运动方程和约束条件，从而实现系统的仿真。
系统参数是指液压元件的物理
参数，如流量、压力、容积等，其确定需要基于实验数据或厂家提供的技术资料。
在AMEsim中建立液压系统的模型需要以下步骤：确定系统的基本构件，包括液压泵、液压缸、液压阀等。
然后，依据液压系统的结构和工作原理，将这些构件连接起来，形成
系统的拓扑结构。
接下来，设置每个构件的物理参数，如油液的粘度、元件的流量特性等。
在设置参数之前，需要对元件的数据进行预处理，如数据单位的转换等。
定义系统的初始
条件和输入信号，进行仿真计算。
在液压系统的仿真过程中，AMEsim可以实时模拟系统的运动响应和能量转换。
通过仿真结果，可以评估系统的性能指标，如速度、力矩、功率等，并进行系统的优化设计。
AMEsim还提供了数据可视化和分析工具，可以对仿真结果进行图形化展示和统计分析，以支持工程师的决策和判断。
AMESim液压教程
AMESim液压教程1.1 介绍AMESim液压手册包括：*通常组成的元件包括泵，马达，孔口，以及其他，也包括特别的阀门*小管和软管的子模型*压力和流动比率的源头*压力和流动比率的检测计*流体种类的组成压力系统孤独的存在完全是没用的，它离不开流体和过程控制。
这意味着手册必须能和其他AMESim手册相兼容。
以下的手册是经常和压力手册一起并用：机械手册应用于流体压力装置当水压能量转化为机械能量信号，控制，检测手册应用于控制和水压系统水压元件设计手册从非常基本的液压和机械单元应用于建造特别的的元件液压组成手册这是一个组成包括弯曲，丁字接头，弯头以及其他，它被用于典型的诸如冷却和润滑系统的低压装置第一节个别的案例注释*在液压手册里尽可能的用多余一种的流体，这是非常重要的因为你能够做出模型关于冷却和润滑系统的手册*液压手册假设一个统一的温度贯穿于整个系统，如果热量影响被考虑到很重要，热量液压和热量液压元件设计手册应该使用*有许多气穴和空气释放的模型在液压手册。
注释有一种特别的二相流体手册，一种典型的关于这种空气调节系统的装置第一节手册包括一系列个别的例子。
我们强烈的建议你认真的对待这些个别的例子。
这些假定你有一个基本的使用AMESim的水平。
作为一个完全最小的工作量你应该做些第三节关于AMESim手册的例子和第五节第一个关于描述如何使用一组的第一个例子1.2案例1：一个简单的液压系统目标*组建一个非常简单的液压系统*介绍一个简单的小管/软管子系统*解释一个结果使用一个特别的参考关于空气释放和空穴图形1.1 一个非常简单的液压系统在这个练习中你将要构造图形1.1中的系统，这可能是最简单具有意义的液压系统。
它是由部分液压种类（通常是蓝色）和部分机械种类元件建造液压部分由用于液压系统的标准符号组成。
主要的原动力提供泵的力量，从水槽拉动液压流体。
这种流体在压力下提供给一个驱动旋转负载液压马达，当压力达到某个值的时候一个解除阀门打开，一个马达和解除阀门的输出流回水槽，图标显示了三个水槽却非常像是仅仅一个水槽被利用了。
液压系统Amesim计算机仿真进阶教程
读书笔记
01 思维导图
03 精彩摘录 05 目录分析
目录
02 内容摘要 04 阅读感受 06 作者简介
思维导图
本书关键字分析思维导图
液压
知识
系统
系统
amesim
帮助
大家
进阶
amesim
仿真 软件这些Βιβλιοθήκη 仿真可以技巧
读者
模型
介绍
案例
内容摘要
内容摘要
《液压系统Amesim计算机仿真进阶教程》内容摘要 《液压系统Amesim计算机仿真进阶教程》一书全面介绍了使用Amesim软件进行液压系统仿真的 方法与技巧。这本书的目标读者是工程师、科研人员以及对液压系统仿真感兴趣的学者。它不仅 涵盖了Amesim软件的基础知识，还深入探讨了如何利用该软件解决复杂的液压系统问题。 本书介绍了Amesim软件的基本操作和设计流程。对于初学者来说，这是一个很好的起点，可以帮 助他们快速熟悉这个强大的仿真工具。然后，书中的内容逐渐深入，详细阐述了如何建立液压系 统模型，包括各个元件的建模方法和参数设置。还介绍了如何进行模型验证和仿真分析，以确保 模型的准确性和可靠性。 本书的一大特色是提供了大量的实际案例和工程实例。这些案例涵盖了各种不同类型的液压系统， 如挖掘机、航空航天和机床等领域的液压系统。
值得一提的是，书中还对实际液体的伯努利方程和动量方程进行了详细的解析。 这些公式是描述流体运动的基本工具，对于理解液压系统的运行机制有着重要 的意义。通过这些公式，我们可以进一步了解流体的行为，并优化设计。
然而，最令我印象深刻的部分是书中对于气穴和气蚀现象的讨论。在液压系统 中，气体的存在可能会引发一系列的问题，如噪声、振动和效率下降等。通过 仿真，我们可以预测并优化这些问题，从而提高系统的稳定性和可靠性。
AMESim液压手册
AMESim液压手册1.1 介绍AMESim液压手册包括：*通常组成的元件包括泵，马达，孔口，以及其他，也包括特别的阀门*小管和软管的子模型*压力和流动比率的源头*压力和流动比率的检测计*流体种类的组成压力系统孤独的存在完全是没用的，它离不开流体和过程控制。
这意味着手册必须能和其他AMESim手册相兼容。
以下的手册是经常和压力手册一起并用：机械手册应用于流体压力装置当水压能量转化为机械能量信号，控制，检测手册应用于控制和水压系统水压元件设计手册从非常基本的液压和机械单元应用于建造特别的的元件液压组成手册这是一个组成包括弯曲，丁字接头，弯头以及其他，它被用于典型的诸如冷却和润滑系统的低压装置第一节个别的案例注释*在液压手册里尽可能的用多余一种的流体，这是非常重要的因为你能够做出模型关于冷却和润滑系统的手册*液压手册假设一个统一的温度贯穿于整个系统，如果热量影响被考虑到很重要，热量液压和热量液压元件设计手册应该使用*有许多气穴和空气释放的模型在液压手册。
注释有一种特别的二相流体手册，一种典型的关于这种空气调节系统的装置第一节手册包括一系列个别的例子。
我们强烈的建议你认真的对待这些个别的例子。
这些假定你有一个基本的使用AMESim的水平。
作为一个完全最小的工作量你应该做些第三节关于AMESim手册的例子和第五节第一个关于描述如何使用一组的第一个例子1.2案例1：一个简单的液压系统目标*组建一个非常简单的液压系统*介绍一个简单的小管/软管子系统*解释一个结果使用一个特别的参考关于空气释放和空穴图形1.1 一个非常简单的液压系统在这个练习中你将要构造图形1.1中的系统，这可能是最简单具有意义的液压系统。
它是由部分液压种类（通常是蓝色）和部分机械种类元件建造液压部分由用于液压系统的标准符号组成。
主要的原动力提供泵的力量，从水槽拉动液压流体。
这种流体在压力下提供给一个驱动旋转负载液压马达，当压力达到某个值的时候一个解除阀门打开，一个马达和解除阀门的输出流回水槽，图标显示了三个水槽却非常像是仅仅一个水槽被利用了。
AMESim液压培训解析
然而，空气含量(air/gas content),饱和压力(saturation pressure) 和 蒸发压力( vapour pressures ),是处理气蚀现象（aeration/cavitation） 必不可少的。
4
气穴 / 气蚀
掺混空气 - 气蚀
液 体 压 力
溶解有空 气的液体 只有 液体
11
Orifices 阻尼孔
U1 U2
U3
其中
Px = 静压 U = 流速 A = 过流面积
P1 A1
P2 A2
P3 A3
g = 重力加速度 h = 高度
ρ = 密度
1 1 2 2 P g h U P g h U 1 1 1 3 3 3 2 2 static gravity
这两种流动状态和雷诺数(Reynolds number)相关或者是流量系数λ。
Orifices 阻尼孔
损失的压力可以认为是液体速度U, 液体密度以及摩擦因子ξ (同元件的
几何形状有关)的函数
Plosses
1 Q2 1 2 U 2 A 2 2
(3)
当我们需要考虑液压管网的压力损失和流量分布时(HR library)，我们
三个液压库每个库有不同方面功能各不相同但能够相 互兼容，且以标准液压库(HYD )为基础
3
二、液压油属性相关设置 Fluid properties
液体属性
影响液体动态特性的三个基本属性: 密度 [kg/m3] 质量特性 与流体的温度和压力有关
体积模量 [bar] 可压缩性 = 刚度特性 粘度 [Pa.s] 阻尼特性
AMESim HCD液压元件设计库教程 完整版.
使用HCD 液压元件设计库济南铸造锻压机械研究所液压技术中心张友亮***********************1、引言HCD （Hydraulic Component Design）指液压元件设计（以前被命名为液压AMEBel ，表示AMESim 的基本元素库），可以使用该库中一系列的基本模块来构建组件的子模型。
HCD 大大增强了AMESim 的功能，在开始使用HCD 之前，最好能够彻底熟悉标准AMESim 子模型。
为什么有必要创建这个库？这个问题将在本部分找到答案。
在此之后，将给出关于HCD 应用的五个例子。
在最后一部分，则给出关于HCD 应用的一些基本规则，以使您能更加有效地运用HCD 。
前四个例子主要针对绝对运动，您将使用的绝大多数HCD 应用都可能属于这一类。
第五个例子则关于相对运动，推荐您使用AMESim 重复练习前四个例子。
使用AMESim 时，您可以通过一系列组件构建工程系统模型。
对于这些组件，AMESim 最初使用基于标准表示方法（诸如液压元件的ISO 符号）的图形符号或图标。
对于特定领域的工程师，这使得最终的系统方案看起来很标准，也很容易理解。
然而，这里存在两个问题：组件的多样性；技能的多样性；组件问题的多样性可以简单描述为：无论有多少组件模型，但还是不够的。
拿液压缸作为例子，有一些可能性：该液压缸可能有一个或两个液压容腔；可能有一个或两个活塞杆；可能有一个或两个或零个弹簧；这样将给出12种组合，每一种组合都需要单独的图标，每个图标都至少对应一个子模型。
然而对于多数AMESim 图标来说，一个子模型就已经足够。
在这种情况下，将有12子模型。
如果考虑到伸缩式液压缸，可能性的数量将翻倍。
通常，需要在元件端口处设置不同的因果关系，与其他元件端口因果关系相组合，将可能有超过一百种的液压液压缸子模型。
在标准AMESim 库中不可能提供如此庞大数量的图标和子模型，因此只提供比较常见的图标和子模型。
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导热率（ Thermal conductivity） 比热（ Specific heat）
饱和压力/蒸发压力（ Saturation/Vapor pressure）
燃点和沸点（ Flash and boiling points）
表面张力（ Surface tension）
Lubricity
Foaming
9
¾ … 还有很多液压库中的元件会被经常使用到 。尽管它们不是必不可少， 但是它们的存在 可以大大地提高建模的效率:
9 节点
9 节流和容积元件
9泵
9 管道 …
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培训
AMESim液压方面库
蓄能器 压力阀 方向控制阀 泵和马达 液压缸
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模型的选择
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¾第一个需要确定的问题是：仿真的主要 目的是什么？
9设计或性能的评估? 9稳态或动态响应 ? 9元件设计还是整个系统仿真? 9是否有验证的数据?
¾这些问题的回答可以指导我们选择模型 及其建模的层次 …
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¾ 然而，饱和压力（ saturation pressures）和蒸发压力 （ vapor pressures ）是处理气蚀现象（aeration/ cavitation）必不可少的。
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液压流体特性
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¾ 在AMESim中,需要给液压元件指定其流体特性，即在 AMESim的方案模式（sketch mode）插入一个流体特 性图标：
AME_HYD2 第一章
AMESim的液压基础
LMS IMAGINE上海代表处
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AMESim的液压基础
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目录
1. AMESim液压方面库概述 2. AMESim中的流体特性及其影响 3. AMESim中的节流理论 4. AMESim中的管路模型
−
P0
=
B V
Q.(t
− t0 )
其中:
B = 17000bar， P0 = 0bar Q = 0.1 L/min (=0.1/60000 m3/s)
t – t0 = 1s V = 1L (= 1e-3 m3)
Î Pfinal = 28.33 bar (与在AMESim中计算得到的 28.31
bar比较)
¾在AMESim中，在空气释放以及气穴的作用下，体积模量会发生变化 ，该体积模量的变化同时意味着密度的变化。
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例 1 –压缩性（ Compressibility）
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¾我们再回到刚才的第一个例子中，手工 来计算压力的增加，现在我们更多地了 解了流体的可压缩性。
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¾气蚀（Cavitation）
9在流体系统中， 气蚀指的是液体中空气或者 气体空穴的变形或者融合现象。
9如果压力足够低，液体开始蒸发并将形成蒸 汽空穴。
9液体开始蒸发时的压力叫做蒸发压力（ vapor pressure ） 。蒸发压力也是流体特性 参数之一。
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和体积变化来定义： B = −V δP δV
¾拿一个机械系统来做比方：弹簧长度的减小导致弹簧力的 增加。与此相类似可以定义一个容腔的液压刚度：
K hyd
=B V
¾注意：该刚度很显然是一个非线性刚度!
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流体特性 –混入空气（ Aeration）
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¾ 空气含量对流体可压缩性的影响
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AMESim液压方面库
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¾在AMESim中共有4个应用库用于仿真等 温（isothermal）单相（single-phase liquid）工作油液元件及其系统。
9液压库 (HYD) 9液压阀库 (HSV)（Rev7中已合并到HYD） 9液压元件设计库 (HCD) 9液阻库 (HR)
¾这些液压方面的应用库完全相互兼容。
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AMESim液压方面库
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¾1-HYD
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AMESim液压方面库
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¾2-液压阀库
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AMESim液压方面库
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¾3-HCD
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9 密度（ Density） Î 质量特性
9 体积模量（ Bulk modulus） Î 可压缩性= 刚度特性
9 粘度（ Viscosity） Î 阻尼特性
¾ 因为这些库的前提假设是等温系统， 因此与热相关的 特性，诸如导热率（ thermal conductivity），比热（ specific heat），热胀冷缩性（ thermal expansion） 。
9 溶解空气（ Dissolved air ）: 空气可以溶解在液压油中。一定 数量的空气分子成了液体的一部分。溶解空气不影响流体的可 压缩性。亨利定律（Henry’s law）告诉我们空气在给定液体 中的溶解率直接和该液体上空气的绝对压力成正比。对经典的 液体，该绝对压力就是空气压力。
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电特性（ Electrical properties） Stability
Toxicity
Compatibility with other materials
¾ 但是只有少量的几个是我们在液压计算中需要用到的…
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液压流体特性
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¾ 用于处理动态特性的3个基本特性：
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流体特性 – 质量守恒
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¾自然界最基本的定律之一就是质量守恒。如果在回路中没有质量的 变化， 那么在体积模量和密度之间就存在下述关系：
⎪⎧ ⎨
B
=
−V
dP dV
⎪⎩ m& = 0
⇔
B=
ρ dρ
dP
¾在整个系统的计算中， 必须遵守该关系。在AMESim中，体积模量B 和密度ρ 的协调确保了质量守恒定律。
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例 1 –压缩性（ Compressibility）
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¾可以发现存在非常小的误差(0.07%)， 让
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液压系统的变量
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¾ 两个主要相关的液压变量是：
9 压力 P 9 体积流量Q
¾ 对于机械液压元件(作动器、控制阀、压力调节 阀…)，也需要一些机械变量:
9 速度 V, 位移 X, 加速度A 9 力 F以及扭矩T
¾ 我们在随后可以看到所交换变量的详细说明。 …
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9 在AMESim中，饱和压力（saturation pressure） 参数 用于指定高于该压力后， 所有的空气全部溶
解，对流体的可压缩性没有影响。低于该压力，流 体的体积模量是混入空气的百分比和压力的函数。
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流体特性–气蚀（ Cavitation ）
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流体特性 – 空气释放/气蚀
Liquid pressure
Saturation pressure Vapor pressure
Air bubbles appearance
Re-dissolving (total or partial)
Air
Vapor
Cavitation
(vaporized liquid)
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AMESim液压方面库
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9HCD: 是由基本几何结构单元组成的基本元 素库（basic element），用于根据几何形状 和物理特性详细构建各种液压元件，例如喷 油器、控制阀等仿真模型。该库非常适合对 非标的液压元部件的动态特性进行建模和分 析。
9HR: 主要是用于液压管网中各处的压力损失 和流量分布计算的应用库。液压管网中可以 包含有弯管、分叉管、渐缩管、渐扩管、突 缩管、突扩管、轴承…等特殊元件。
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¾相应的AMESim模型:
Example1.ame
¾考察该容腔中压力地变化 ¾t=1s是的最终压力为28.31bar
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流体特性–压缩性（ Compressibility）
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¾能够往一个充满油液的容腔中冲入油液的前提假设是流体 是可压缩的。在AMESim中，流体的可压缩性是通过体积模 量（ bulk modulus ）来定义，该体积模量是通过压力变化
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AMESim液压方面库
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¾4-HR
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AMESim液压方面库
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¾ 液压库 (HYD)是基本液压库。因为其他三个 库都必须用到该库中的一些基本液压元部件 模块，例如：
9 流体特性
9 液压源
9 传感器
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AMESim液压方面库
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¾液压流体特性
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液压流体特性
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¾ 我们首先来了解流体特性在压力和流量计算中的作用。 ¾ 描述一种流体的特性和很多相关的术语：
密度（ Density ）