《液壓系統(tǒng)AMESim計算機仿真指南》著重介紹利用AMESim仿真軟件進(jìn)行液壓元件及系統(tǒng)模型的建立和使用該軟件進(jìn)行數(shù)字仿真的基本方法；通過循序漸進(jìn)的方式，介紹了用AMESim進(jìn)行系統(tǒng)仿真的基本操作過程和常用技巧；最后，通過液壓系統(tǒng)及液壓元件的建模實例，講解了用AMESim仿真軟件進(jìn)行液壓仿真的參數(shù)設(shè)置方法和建模技巧。
《液壓系統(tǒng)AMESim計算機仿真指南》通過循序漸進(jìn)的方式，介紹了用AMESim進(jìn)行系統(tǒng)仿真的基本操作過程和常用技巧。并通過液壓系統(tǒng)及液壓元件的建模實例，講解了用AMESim仿真軟件進(jìn)行液壓仿真的參數(shù)設(shè)置方法和建模技巧。
本書可供工程技術(shù)人員和大專院校相關(guān)專業(yè)師生，特別是從事液壓系統(tǒng)仿真的科研人員學(xué)習(xí)和參考。
科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是電氣、計算機技術(shù)在液壓領(lǐng)域內(nèi)的廣泛應(yīng)用，擴(kuò)大了液壓傳動與控制技術(shù)的適用范圍，提升了各種使用液壓技術(shù)的機械設(shè)備的性能；反過來，機電液一體化程度的不斷提高，對液壓傳動與控制系統(tǒng)的性能和控制精度等提出了更高的要求。傳統(tǒng)的以完成設(shè)備工作循環(huán)和滿足靜態(tài)特性為目的的液壓系統(tǒng)設(shè)計方法，已不能適應(yīng)現(xiàn)代產(chǎn)品的設(shè)計和性能要求，而對液壓系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)特性分析和采用動態(tài)設(shè)計方法，已成為機械設(shè)計中的重要手段。但是，不論對液壓系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)分析還是動態(tài)分析，都需要借助一定的理論方法和工具，這個方法和工具就是“液壓系統(tǒng)計算機仿真”。
“液壓系統(tǒng)計算機仿真”已歷經(jīng)了大約半個世紀(jì)的演化和更新。在其發(fā)展的初級階段，液壓系統(tǒng)仿真所面臨的主要問題是如何建立一個準(zhǔn)確、適用、便于仿真的數(shù)學(xué)模型。這通常需要建模人員不僅要對所研究的液壓元件或系統(tǒng)的基本原理和具體結(jié)構(gòu)有深入的了解，同時還要具備深厚的數(shù)學(xué)功底。當(dāng)數(shù)學(xué)模型建立完成后，面臨的下一個重要、棘手的問題是如何對這些數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解，這時就要求建模人員不僅要有深厚的數(shù)學(xué)功底，同時還要擁有高超的數(shù)值分析方面的經(jīng)驗和技巧，要能夠編寫出求解微分方程、狀態(tài)方程的計算機程序，并能夠繪制出動態(tài)、靜態(tài)曲線圖。由此可見，液壓系統(tǒng)計算機仿真，表面上看只和液壓相關(guān)，實際上卻是一個機械、數(shù)學(xué)、計算機等多學(xué)科交叉結(jié)合的綜合性工程研究領(lǐng)域。正是由于該研究領(lǐng)域?qū)ρ芯咳藛T素質(zhì)的多方面要求，使得從事該領(lǐng)域研究的人員寥寥無幾，關(guān)于這方面的書籍更是鳳毛麟角。而AMESim軟件的誕生，將在一定程度上解決上面所面臨的問題和矛盾。
AMESim（Advanced Modelling Environment for performing Simulation of engineering systems，高級工程系統(tǒng)仿真建模環(huán)境），是法國IMAGINE公司自1995年開始推出的一種新型的高級建模和仿真軟件。該軟件提供了一個系統(tǒng)工程設(shè)計的完整平臺，使得用戶可以在同一平臺上建立復(fù)雜的多學(xué)科領(lǐng)域的仿真系統(tǒng)模型，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行深入的仿真計算和分析。尤其值得一提的是，AMESim集成了機械、液壓、氣動、熱、電和磁等領(lǐng)域的元件庫，不同領(lǐng)域的元件庫可以相互進(jìn)行連接，這為液壓系統(tǒng)計算機仿真提供了強大的支持。本書正是從AMESim基礎(chǔ)知識入手，著重講解用AMESim進(jìn)行液壓系統(tǒng)及元件仿真的方法和技巧；通過對液壓元件和系統(tǒng)的計算機仿真，來指導(dǎo)液壓元件或系統(tǒng)的設(shè)計，或者對已存在的液壓元件和系統(tǒng)進(jìn)行分析。
本書第1章介紹了當(dāng)前流行的與液壓系統(tǒng)計算機仿真相關(guān)的軟件，并闡述了液壓系統(tǒng)建模及仿真的發(fā)展方向。第2～8章介紹了AMESim仿真軟件的基本操作方法和使用技巧，掌握這部分知識和能力，是進(jìn)行深入學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，希望讀者在進(jìn)行深入的仿真分析和研究之前，要熟練掌握這一部分內(nèi)容。第9、10章介紹了用AMESim進(jìn)行液壓系統(tǒng)和元件計算機仿真的基本知識和經(jīng)驗技巧，是學(xué)習(xí)液壓系統(tǒng)計算機仿真的基礎(chǔ)。第11章通過實例演示的方式，介紹了用AMESim液壓庫元件和HCD庫元件構(gòu)建液壓系統(tǒng)和元件的仿真模型，并進(jìn)行仿真分析的經(jīng)驗和技巧，是全書的重點和精華，讀者通過反復(fù)地練習(xí)這一章的實例，可以達(dá)到舉一反三、融會貫通的目的，從而為建立更加復(fù)雜的仿真系統(tǒng)打下堅實的基礎(chǔ)。
限于編者水平及時間有限，對于書中的疏漏和不妥之處希望廣大讀者批評指正。同時也希望能與液壓領(lǐng)域相關(guān)的讀者進(jìn)行交流溝通。
編者
前言
第1章液壓系統(tǒng)仿真概述
1.1仿真技術(shù)在液壓技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用
1.2當(dāng)前流行的液壓仿真軟件
1.2.1FluidSIM
1.2.2Automation Studio
1.2.3HOPSAN
1.2.4HyPneu
1.2.5EASY
1.2.6DSHplus
1.2.720sim
1.2.8AMESim
1.3液壓系統(tǒng)建模及仿真技術(shù)發(fā)展方向
第2章AMESim簡介
2.1概述
2.2AMESim軟件包
2.2.1AMESim
2.2.2AMECustom
2.2.3AMESet
2.2.4AMERun
第3章AMESim工作空間
3.1AMESim用戶界面
3.1.1主窗口
3.1.2工具欄
3.1.3庫
3.2AMESim的4種工作模式
3.2.1草圖模式
3.2.2子模型模式
3.2.3參數(shù)模式
3.2.4運行模式
3.3技巧
3.3.1插入一個元件
3.3.2旋轉(zhuǎn)一個圖標(biāo)
3.3.3鏡像一個圖標(biāo)
3.3.4刪除元件
3.3.5端口
3.3.6顯示/消隱元件標(biāo)注
3.3.7在線幫助
3.3.8鍵盤快捷鍵
3.4入門
3.4.1創(chuàng)建新草圖
3.4.2搭建系統(tǒng)
3.4.3給元件分配子模型
3.4.4設(shè)置參數(shù)
3.4.5運行仿真
3.4.6繪制曲線圖
3.4.7使用重放功能
3.4.8存儲和退出AMESim
3.5一個簡單的機械系統(tǒng)
3.5.1創(chuàng)建模型
3.5.2創(chuàng)建一個線段
3.5.3顯示草圖上的標(biāo)簽
3.5.4設(shè)置參數(shù)
3.5.5參數(shù)名、子模型和變量名的別名
3.5.6設(shè)置參數(shù)并運行仿真
3.5.7使用外部變量功能
3.5.8繪制曲線
3.5.9更新曲線
3.5.10輸出數(shù)據(jù)到CSV文件
3.5.11使用舊的最終值
3.5.12查看圖形
3.5.13繼續(xù)運行
3.6使用隱含變量的系統(tǒng)
3.6.1一個圖標(biāo)的多個子模型
3.6.2信號端口
3.6.3隱含變量
3.7含有代數(shù)環(huán)的系統(tǒng)
3.7.1改變參數(shù)
3.7.2簡單說明
第4章高級實例
4.1四分之一車
4.1.1狀態(tài)計數(shù)功能
4.1.2動態(tài)運行和穩(wěn)態(tài)運行
4.1.3保存數(shù)據(jù)和裝載數(shù)據(jù)
4.1.4為繪制的圖形添加文本
4.2使用Experiment view
4.3轉(zhuǎn)動慣量
4.3.1旋轉(zhuǎn)速度和扭矩的符號轉(zhuǎn)換
4.3.2數(shù)據(jù)采樣的別名
4.3.3非連續(xù)和非連續(xù)輸出
4.4凸輪操作閥
4.4.1描述
4.4.2仿真這個系統(tǒng)
4.4.3創(chuàng)建XY繪圖
4.4.4使用繪圖管理器
4.4.5修改繪制曲線的特性
第5章批運行
5.1簡介
5.2四分之一車模型
5.2.1選擇性保存
5.2.2批運行
5.3以一個投石器為例演示鎖定狀態(tài)
5.3.1鎖定狀態(tài)簡介
5.3.2演示
5.3.3鎖定狀態(tài)
5.3.4錯誤類型
第6章超級元件工具
6.1簡介
6.2創(chuàng)建一個超級元件工具
6.3使用標(biāo)準(zhǔn)圖標(biāo)創(chuàng)建一個PID控制器的超級元件工具
6.3.1平面系統(tǒng)和一個包含超級元件系統(tǒng)的比較
6.3.2創(chuàng)建一個超級元件
6.4使用超級元件
6.4.1取代超級元件的子模型
6.4.2展開一個超級元件
6.4.3更改超級元件的參數(shù)
6.4.4繪制一個超級元件的變量
6.5管理超級元件
6.5.1不同類型的超級元件
6.5.2多層超級元件
6.5.3顯示可用的超級元件和它們的分類
6.5.4從用戶分類中移除一個超級元件
6.5.5修改一個超級元件
6.6使用自己的圖標(biāo)構(gòu)建一個PID控制器的超級元件工具
6.6.1創(chuàng)建一個超級元件的分類
6.6.2創(chuàng)建一個超級元件的圖標(biāo)
6.7創(chuàng)建一個包含全局變量的通用超級元件
6.7.1從AMESim的"demo"中獲得該例子
6.7.2創(chuàng)建一個包含全局參數(shù)的元件組的超級元件
6.7.3為超級元件指定一個圖標(biāo)
6.7.4保存這個超級元件
6.7.5在新系統(tǒng)中使用這個超級元件
6.8分配全局變量到通用超級元件
第7章結(jié)果管理
7.1創(chuàng)建后置處理變量
7.2創(chuàng)建多回路后置處理變量
7.3使用保存的數(shù)據(jù)比較曲線
7.4使用多數(shù)據(jù)集工作
7.5同所有其他的批運行結(jié)果相比較
7.6利用Experiments比較結(jié)果集
7.7使用"Post processing"和"Cross results"
第8章線性分析
8.1簡介
8.2線性分析之前
8.2.1不同的分析用不同的工具
8.2.2使用線性分析的好處
8.3線性分析實例
8.3.1實例1：簡單的質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的線性分析
8.3.2實例2：一個機械系統(tǒng)的模態(tài)形狀分析
8.3.3實例3：質(zhì)量彈簧阻尼系統(tǒng)的頻率響應(yīng)分析
8.3.4實例4：根軌跡分析
8.4線性分析特征概述
8.4.1為什么要做線性分析
8.4.2線性分析的表現(xiàn)
第9章液壓仿真
9.1第一個液壓系統(tǒng)
9.1.1簡介
9.1.2實例1：一個簡單的液壓系統(tǒng)
9.1.3實例2：使用更加復(fù)雜的流體屬性
9.1.4實例3：使用更加復(fù)雜的管道子模型
9.1.5實例4：帶工作循環(huán)的閥
9.1.6實例5：液壓缸的位置控制
9.1.7實例6：對一個液壓循環(huán)的簡單設(shè)計訓(xùn)練
9.2流體屬性的理論
9.2.1密度和壓縮性系數(shù)
9.2.2空氣釋放和氣穴
9.2.3黏性
9.3AMESim流體屬性
9.3.1簡介
9.3.2實例
9.4液壓管道模型
9.4.1簡介
9.4.2管道子模型的選擇
9.4.33個重要的量
9.4.4選擇的過程
第10章HCD庫的使用
10.1概述
10.2實例指南
10.2.1利用HCD庫構(gòu)造單向閥
10.2.2使用HCD構(gòu)造一個液壓缸
10.2.3創(chuàng)建一個減壓閥
10.2.4三位三通液壓方向控制閥
10.2.5缸體移動的液壓缸
10.3一些常用的規(guī)則
10.3.1概述
10.3.2因果關(guān)系
10.3.3使用特殊參數(shù)的設(shè)置功能
10.3.4使用質(zhì)量動態(tài)塊
10.3.5設(shè)置零位置的腔體的長度
10.3.6全部重建
第11章液壓系統(tǒng)計算機仿真實例
11.1液壓千斤頂?shù)腁MESim仿真
11.1.1千斤頂工作原理
11.1.2AMESim仿真模型回路
11.1.3參數(shù)設(shè)置
11.1.4仿真結(jié)果
11.2AMESim節(jié)流閥和調(diào)速閥仿真模型的比較
11.2.1節(jié)流閥和調(diào)速閥的工作原理
11.2.2仿真回路
11.2.3參數(shù)設(shè)置
11.2.4仿真分析
11.3高低壓雙泵供油快速運動回路的仿真
11.3.1基本原理
11.3.2仿真回路
11.3.3參數(shù)設(shè)置
11.3.4仿真分析
11.4節(jié)流調(diào)速回路
11.4.1基本原理
11.4.2AMESim仿真回路
11.4.3參數(shù)設(shè)置
11.4.4仿真運行
11.5位置控制系統(tǒng)AMESim仿真
11.5.1基本原理
11.5.2仿真回路
11.5.3參數(shù)設(shè)置
11.5.4仿真分析
11.6孔口流量
11.6.1基本原理
11.6.2仿真模型
11.6.3參數(shù)設(shè)置
11.6.4仿真分析
11.7壓力限制器（直動式溢流閥）的建模與仿真
11.7.1直動式溢流閥的原理
11.7.2直動式溢流閥AMESim模型
11.7.3參數(shù)設(shè)置
11.7.4仿真分析
11.8先導(dǎo)式溢流閥的AMESim仿真
11.8.1基本原理
11.8.2仿真回路
11.8.3參數(shù)設(shè)置
11.8.4仿真結(jié)果
11.9三位閥的AMESim仿真模型
11.9.1三位三通閥圖形符號
11.9.2三位三通閥的機械結(jié)構(gòu)
11.9.3AMESim模型
11.9.4參數(shù)設(shè)置
11.9.5仿真曲線
11.10三位四通閥的AMESim仿真
11.10.1三位四通閥的圖形符號
11.10.2三位四通閥的機械結(jié)構(gòu)
11.10.3AMESim模型
11.10.4參數(shù)設(shè)置
11.10.5仿真分析
11.11定壓減壓閥AMESim仿真
11.11.1基本原理
11.11.2仿真模型
11.11.3參數(shù)設(shè)置
11.11.4仿真分析
11.12順序閥的AMESim仿真
11.12.1基本原理
11.12.2仿真模型
11.12.3參數(shù)設(shè)置
11.12.4仿真分析
11.13插裝閥的AMESim仿真
11.13.1基本理論
11.13.2插裝閥主閥的仿真模型
11.13.3參數(shù)設(shè)置
11.13.4創(chuàng)建插裝閥超級元件
11.13.5插裝閥組成的方向控制回路
參考文獻(xiàn)
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