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液压系统Amesim计算机仿真进阶教程(附光盘)+新书推荐

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发表于 2016-4-13 20:00:50 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本书是用Amesim仿真软件进行液压系统计算机仿真的进阶教材,重点通过实例的方法,介绍用Amesim仿真软件进行液压系统建模和仿真的基本理论和操作技巧。所列举的实例,涵盖了流体力学、泵、缸、蓄能器、控制阀、回路及比例伺服系统等领域,读者通过实例的学习,既能够掌握Amesim基本操作技巧,又能够学习液压传动基础知识,一举多得。
本书可供工程技术人员、科研单位和高校本科生研究生学习,特别是从事液压系统计算机仿真的科研人员参考。
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 楼主| 发表于 2016-4-13 20:01:08 | 只看该作者
前言6 a1 g# F0 W; |" f/ u1 ^
随着计算机技术的飞速发展,各行各业涌现出了名目繁多的仿真软件,流体传动与控制领域也不例外。通常所说的流体传动与控制系统指液压系统,也包括气动系统。本书主要讲解液压系统的计算机软件仿真方法,并且主要介绍的是液压传动系统的静态特性仿真,不涉及伺服系统的动态性能仿真。, k$ x) w( _+ `/ T# |
目前市面上流行的液压系统计算机仿真软件主要包括:FluidSim、Automation Studio、HOPSAN、HyPneu、Easy5、DSHplus、20-sim、Amesim、MATLAB等等。本书以Amesim软件为对象,介绍利用Amesim软件进行液压系统计算机仿真的基本方法,以期为Amesim软件在中国的普及贡献一点绵薄的力量,促进国内相关领域的发展。! ?+ U! l) z3 X& ]/ {, G
首先要说明的是,本书介绍的是液压系统仿真的基本知识,要想看懂本书,必须拥有一定的液压基础知识。笔者在写作本书的过程中,深深地体会到液压技术本身的功底对液压仿真的重要性,建议读者在学习本书的同时也应该更深入地学习液压工程知识。但反过来,笔者认为,Amesim完全能够胜任液压虚拟实验室的功能,对提高用户的液压工程能力,也能够起到一定的作用。: h( t! s) V: w% ]
本书的体系结构参考了国内通行的液压传动教材的结构,目的是想介绍一种思想,一种用Amesim解决液压工程问题的思想。本书旨在证明一点,Amesim可以解决绝大多数液压工程的仿真问题,它提供了从流体力学到液压传动、直到伺服控制的完整的液压解决方案。* t/ [& [; J; P: W) y7 \  O3 U
阅读这本书,读者首先要知道用Amesim进行仿真的基本步骤,即建立模型草图,赋予子模型,参数设置,最后是仿真。本书关注用Amesim解决液压问题,因此许多关于Amesim的基本操作方法,介绍的不多,比如仿真结果的显示和处理、批处理的设置方法、超级元件的设置方法、图标的绘制和创建等等。这些操作方法,读者可以从本书的姊妹篇《液压系统Amesim计算机仿真指南》和Amesim的帮助文件中找到相关答案。所以读者学习Amesim,最好拥有一定的英文基础。
1 O. d' l3 }- \9 R# p本书的特色是介绍了Amesim液压库中没有的元件的仿真模型构建方法,比如增压缸、多级缸、压力继电器、插装阀、柱塞泵等元件的Amesim仿真方法。通过学习这些元件仿真模型的建立方法,读者最重要的是掌握其建模思想,一旦掌握了建模思想,就能够举一反三,从而能够建立从前没有见过或Amesim库中没有现成提供的元件的仿真模型,进而解决实际工程问题。
. b! ]. C( @) n1 P& z本书第1章介绍了液压系统仿真的基础知识,读者可以先大致阅读一下本章,重点是了解用Amesim进行液压系统计算机仿真所需要的四个步骤,待到学习逐渐深入后,可以再返过头来重新详细阅读,这样读者就能够加深对Amesim的理解,从而提高能力,解决更深层次的问题;第2章介绍了液压油和液压流体力学的仿真方法,主要介绍了流体的属性及其仿真实例、流量静力学及其仿真实例、流体动力学及其仿真实例、流体流动时的压力损失、孔口和缝隙的流动。这一章的内容在后面的章节中会经常用到,并且内容比较抽象,读者要细心研读;第3章介绍了液压泵的仿真方法,重点介绍了柱塞泵的仿真建模方法,这一章的仿真实例比较复杂,完整再现了柱塞泵的Amesim仿真建模方法,并且涉及到了液压库、液压元件设计库、机械库、信号库等内容,有一定难度;第4章介绍了液压缸的仿真方法,包括柱塞缸、活塞缸等内容;第5章介绍了蓄能器的仿真方法,并给出了仿真实例;第6章介绍了液压阀的仿真方法,着重介绍了液压库中方向阀、压力阀和流量阀的性能特点和参数设置方法,还介绍了用液压元件设计库搭建插装阀仿真模型的方法,本章对液压系统建模有很大的参考价值;第7章介绍了液压回路的仿真,包括调速回路、方向控制回路、压力控制回路,还介绍了利用Amesim的平面机构库和液压库的联合仿真方法;第8章介绍了比例伺服系统的仿真方法,由于本书的目的不是为例介绍液压系统动态特性的仿真方法,因此这一章没有介绍动态系统的常见内容(如时域分析、频域分析和校正等),而是通过循序渐进的设计实例,介绍了比例伺服液压系统的设计方法,并用仿真验证了设计方法的可行性,对提高读者的液压系统设计能力有一定的帮助。另外,本书所有的液压原理图图形符号都采用了《GBT/786.1-2009流体传动系统及元件图形符号和回路图》标准。本书所有的仿真实例均由Amesim Rev13创建。另外,本书还附带了包含所有仿真实例文件的光盘。6 E8 r- P7 q* e5 N- _2 A& d
本书在写作过程中,得到了西门子公司仿真工程师聂利卫、谢基晨的大力帮助和支持,特别是谢基晨工程师不厌其烦的解释和讲解,帮助作者克服了许多仿真难题,并且谢工程师也对全书的体系结构给出了良好的意见建议,并亲自撰写了部分章节,在此对两位工程师的帮助表示深深地感谢!8 x& X5 J5 o2 w- e4 u( {; H7 y
Amesim软件庞大复杂、功能众多,液压技术体系严谨、博大精深,笔者自知自己液压功底尚浅,写作本书,只希望能够起到抛砖引玉的目的,希望对提高国内的液压元件、液压系统设计分析能力,贡献自己的一点力量。* r7 A* d* B1 e7 D& i+ V
2015年7月" i# S. W4 V- j" W
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 楼主| 发表于 2016-4-13 20:01:24 | 只看该作者
目录
3 S8 t: Z, @; ~" i前言        1
! R+ _, J. A: L2 O* N- z第1章 液压系统仿真基础知识        7
, Q3 M* e% \, S; Y3 O/ f1.1节 仿真概述        7
$ X) x5 x) C# r* y, N8 o+ I; O1.2节 Amesim中液压仿真的总体介绍        9
+ @1 R" q1 L/ Z0 o9 E5 Z9 m1.2.1 Amesim中的库        9
; h9 T: h+ N6 A1.2.2 液压系统的组成        11
) t. C- ~* s9 A2 S8 v) K7 y5 e9 z1.2.3 第一个实例        146 b7 A5 S+ h9 O  m! R; M
1.3节 系统代数环的概念与解决方案        18
7 T$ S. T1 _' r( l# ~6 h$ k, S  F1.3.1 代数环的概念        18
% d" t6 |1 s, y5 ?' A1.3.2 代数环的解决方法        19% e& ^; A& h% D) f% r. a
第2章 液压油和液压流体力学的仿真        21
) m$ s$ E1 l& n1 W! u; w/ L! k: C9 {2.1节 流体的基本属性        21
4 O  X7 ~8 r5 N2.1.1 概述        21
. R8 L% T9 G( Q) i2.1.2 流体密度        21
& I* o: t# I. _' `4 G' B# q0 W  z2.1.3 流体的可压缩性        22! D3 F7 c/ I# U* R
2.1.4 粘性        25" o" @; d5 b7 K
2.1.5 存在空气和气泡的流体        26
! v6 i' ^* k, ~# J5 A' k& B# q1 k2.1.6 气穴和气蚀现象        27
! c$ X% W3 R3 X3 g/ x8 O, T8 Y( d2.1.7 液压流体属性子模型        27
, C. I* y2 P  P! {' Z2.1.8 流体属性仿真实例        30
! L4 r, @/ u! z" K. W: o) G2.2节 流体静力学        32
2 y/ a4 ^' g& i$ ]- P. L2.2.1 液体的静压力及其特性        32) r& E( {, ?( _; t  @, I
2.2.2 静压力基本方程式        33( V4 x4 X! j# ?. U* V% i
2.2.3 液体静压力的仿真        33
( s, r  R( O! k7 x" x( a- x, Q2.2.4 帕斯卡原理        34
. k6 W# z6 w9 J  u9 E' J+ j2.2.5 帕斯卡原理仿真        35" {, G/ a$ R& P8 d, h' I
2.3节 流体动力学        37; ^1 P# P) U6 x
2.3.1 液体连续性原理        370 Z: |$ P( x+ \: h; ^# e
2.3.2 流体连续性原理仿真        38
$ J2 _" g/ }. Q5 f2.3.3 理想液体的伯努利方程        391 r* W+ ^6 u0 J! {  T& m
2.3.4 实际液体的伯努利方程        40
, _( d7 X6 p4 W/ `8 I2.3.5 动量方程        40
; x3 z9 a; j' i9 n4 @* F0 U2.4节 孔口和缝隙流量        41
9 m) g6 D! i; W/ L/ Y: n2.4.1 孔口流动        41; J3 m# V/ N. D7 {- d  o- a2 Y
2.4.2 缝隙流动        44# ~& y  r' i9 H* F# `; E2 j
2.4.3 Amesim中的节流孔        44
- Y4 W* _' ], ?) L6 \0 \2.4.4 总结        45
5 a, F' p! d! i, |" R# c" z2.4.5 孔口流量公式的仿真        46+ q" K4 e  A  I1 P" H9 r
2.4.6 参考压力下的流量        48
. @* n* v% I8 ?: V4 x, N. w  ^" F+ l2.4.7 孔口出流        49' d  G6 u7 V6 B/ i  v
2.5节 液体流动时的压力损失        52
8 Q$ h6 a; q- c! C/ T4 G* |2.5.1 液体的流动状态        52
* o# J( G' @+ E) r1 ?/ T/ W. Z2.5.2 压力损失        53
& v, C* `' r2 D$ B) r( Z$ a2.5.3 流体属性对层流紊流的影响        54" j, N1 C% k$ j- o
2.6节 动量方程的应用        58- c, K8 a+ E/ b
2.6.1 滑阀液动力        58( N( V" J* l1 |0 s4 t0 d4 x
2.6.2 锥阀阀口通流面积及压力流量方程        59
! ]) l. z2 _! n5 T$ I# f2.6.3 锥阀的稳态液动力        611 ^" o8 T- t8 R7 |% c) v4 m
2.6.4 圆柱滑阀液动力仿真        61# [6 h4 ?  K7 @* \6 s* L
2.6.5 锥阀的稳态液动力        62+ i0 z8 [- @- c6 Q5 x% u: H
第3章 液压泵仿真        65+ Z8 s& m$ h  M) w' c
3.1节 采用液压库的液压泵仿真方法        65% W% C* O( y2 N: A4 p
3.1.1 流量源的使用方法        65
" ^. w* ]0 W  [/ A) ?* d3.1.2 定量泵模型的使用方法        66
) g5 L2 ?& _9 P3.1.3 变量泵模型的使用方法        677 F4 g$ l9 J; F4 J5 }3 Y
3.1.4 恒压变量泵模型的使用方法        67+ B# k! b: H" F7 Q3 H# Y
3.2节 液压泵液压元件设计库仿真基础知识        68. @! S+ N2 |8 q* X' i' a' U# ]1 X
3.2.1 常见泵的机械结构及工作原理        68
2 [# p- P  k+ e4 ?& j9 S- h3.2.2 Amesim中构建泵模型常用库元件        69
' S5 m* k) e* P  E+ S3 N3.3节 柱塞泵的仿真        72: C* B4 M( q  x; D% d; b7 P" Z  n' e
3.3.1 轴向柱塞泵的仿真        72
- s: j2 w0 O6 k7 Q9 t6 O第4章 液压缸仿真        87/ H- h, E5 I6 @7 l9 c
4.1节 液压缸仿真的基础知识        87
) D0 b  r% \  U1 R4.2节 液压库中的液压缸模型        87
1 Z& Y2 S. K2 A6 x" m& }: b# S4.3节 柱塞缸仿真        888 }7 q; D* p/ [
4.3.1 柱塞缸仿真        888 d1 A. [( c. b. ]% ]5 w
4.3.2 柱塞缸仿真实例        90  C$ L/ B8 \" F% N
4.4节 活塞缸仿真模型        93  g( r* S( e6 |* [
4.4.1 单杆双作用        94
2 V  Q4 j# Q5 }: E- S3 ^4.4.2 双杆双作用        95
! I4 q2 }8 t# |+ `4.4.3 差动式        95; S+ K) E+ I+ x) P
4.4.4 单杆单作用        96# r, p% ]% h! V+ U1 a6 T* A
4.4.5 增压缸        97
% r* s3 Y4 p/ O* e6 V4 O" B- e4.4.6 增速缸        98+ |1 k' E  a6 q( I
4.4.7 多级缸仿真        98
  |0 N1 a! ~( Q  @  k第5章 蓄能器的仿真        100. ]7 |! H$ W0 B$ z$ r3 z
5.1节 蓄能器仿真简介        100# c% W, W: q- Y- X0 a( d+ y
5.1.1 蓄能器技术概述        100
5 i" z2 }- y4 _4 H5.1.2 蓄能器功用        100
( _  b5 y, V7 R" L; w1 m5.1.3 蓄能器的计算和选型        1016 U- r- Z* \+ j
5.1.4 Amesim中的蓄能器参数        103
' D) d8 r( N' r5.2节 蓄能器仿真实例        1052 Z# k6 n) i' q0 r! o6 p
5.2.1 蓄能器数学模型的简单验证        105
0 P1 {7 V" Z  v5.2.2 较复杂的蓄能器仿真        107
9 a( |. B1 W, r5 b4 ~5 h* n第6章 液压控制阀的仿真        113
0 X# n/ z6 R  f$ L; x0 \+ r  i: h6.1节 液压控制阀Amesim仿真概述        1132 v4 q+ m8 @3 w; i: f( v( j
6.2节 单向阀和液控单向阀        113( H# D0 H. Z2 F( M# Q5 {
6.2.1 单向阀        113
. d, G2 \6 O% ]; R% V  g3 g6.3节 方向控制阀的仿真        1182 F6 C: j3 s4 r1 z
6.3.1 方向控制阀的系统级仿真        1189 F4 k. E5 U1 j4 `  V
6.3.2 方向控制阀元件级仿真        119
6 r( P5 f: l2 J/ i, d6.4节 压力控制阀的仿真        125
* y7 |9 {/ n) p3 l+ I6.4.1 溢流阀仿真        1258 F( L3 j1 v3 @7 ?2 B* D
6.4.2 减压阀仿真        1355 c1 ^3 F7 \& t4 K* E2 ?- f
6.4.3 顺序阀仿真        139/ f6 N5 N6 [3 y& m: K# @
6.4.4 压力继电器仿真        148
+ l2 Z: K; n# C( G/ u6.5节 流量控制阀的仿真        152
0 q, u3 y$ m4 [0 k' W5 N6.5.1 节流孔的仿真        152
% ~2 e2 t( }0 l* Q, b6.5.2 节流阀的仿真        158# J. W' [# k! T8 v0 g) o; k0 Z
6.5.3 调速阀的仿真        158) K, }8 M1 I% ^7 C! I6 `
6.6节 插装阀的仿真        1606 [7 m- V  G- y- f% P% G' M
6.6.1 插装方向控制阀        161
9 z: ^% `8 v* e1 h% ^! {( Q( c# M6.6.2 插装压力控制阀        1660 f- @( I* H" H; I
6.6.3 插装流量控制阀        167
/ d* T% p7 ?; H7 h6.6.4 插装阀仿真综合实例        169' x( R' [* i2 b! w
第7章 液压回路的仿真        172
$ |$ N% [2 l# G( U2 Z  w* W7.1节 液压回路仿真基础知识        172
8 x. I. u( B7 C: }% z* ^7.1.1 3端口液压节点        1725 z( Z+ y9 ^( P, N  X3 Z
7.2节 调速回路的仿真        173
. P+ Q& c7 |6 J5 A8 M. H5 j7.2.1 进油节流调速回路        173: i0 l9 k! J+ Y2 [4 J8 J
7.2.2 回油节流调速回路        177
& N6 ]: n% \  `5 g. g/ X7.2.3 旁路节流调速回路        1821 A# V9 }& s# a- w8 d
7.3节 方向控制回路的仿真        1840 V+ S6 z1 p* y% @5 [
7.3.1 淬火炉        1856 M: L: ~4 }$ \" F8 @6 R
7.4节 压力控制回路的仿真        1924 D3 v  P: J1 q% r) E/ [0 A# ^
7.4.1 保压回路        192* x  s/ @0 a. H) D2 d
7.5节 平面机构库和液压库的仿真        198& h+ U  j( K* a1 |. ]6 ]
7.5.1 带有标准液压库元件的悬臂        198
' h" M; ~8 b- o8 y9 L第8章 比例伺服系统仿真        204
( ~/ x- }0 K9 ?* W. D/ [! K8.1节 伺服系统仿真基础知识        204
8 h# c9 u( K6 q+ v8.1.1 比例换向阀的流量计算        205
) [) t1 h: O7 o5 N$ D! z) e- Z8.1.2 流量计算实例        206) M' d, a( s7 i% f8 a2 I
8.1.3 仿真实例1        206( }% f. }  ?3 U8 e1 t
8.2节 不考虑负载和摩擦的双活塞杆阀控缸系统        207# N- J' E5 W% i
8.2.1 理论分析        207
$ i1 b- p: k' U7 }- U& Q" i8.2.2 仿真实例2        210
' L- [$ W0 p) A+ b8.3节 不考虑负载和摩擦力的单活塞杆阀控缸系统        213
' f: [  _3 T5 O  L' Q' I% s8.3.1 单活塞杆液压缸的面积比        213
" _7 D1 I  W2 n! i( ]7 R. D8 w8.3.2 前进行程:两腔的压力和控制边上的压力降        213
9 y, @- U% _" w( J) [' c8.3.3 后退行程:两腔的压力和控制边上的压力降        215& X; l% c4 i$ M' w1 t" d/ V
8.3.4 速度计算        2166 H" A* |% d5 Y' J4 O; H. f/ c
8.3.5 使用3位4通比例换向阀的阀控缸系统前进后退速度的比较        217
4 T4 K) r0 Y! C+ p5 B8.3.6 使用3位4通开关阀的阀控缸系统前进后退速度的比较        217
  b  U, d0 ]9 e6 d4 m8.3.7 仿真实例3        217
! z* h9 H, j/ M- p! r8.4节 考虑负载和摩擦的双活塞杆阀控缸系统        220, V: K+ e- m/ G7 ]% C0 U4 d
8.4.1 驱动活塞的最大力        2203 L+ j/ q0 D1 {8 j
8.4.2 匀速运动时的活塞力        220
: g6 ]* K% T& s# j; d8.4.3 负载压力,腔体压力和通过控制边的压力降        221; T3 ]& l9 u; q
8.4.4 运动速度的计算        221: [& C) X4 J0 I- c6 \
8.4.5 泵的大小        222
  K8 ~9 P% i  C% [% u. h- a8.4.6 仿真实例4(考虑负载和摩擦力的双活塞缸液压缸速度的计算)        223
, `+ b. C6 h, C  ?8.4.7 负载力对运动速度的影响        226
. o# x, S4 |7 j/ Q8.5节 考虑负载和摩擦的单活塞杆阀控缸系统        226
1 H5 b7 s; y. Z% V) D# x6 t4 f8.5.1 驱动活塞的最大力        226
" V2 k0 ^4 e' g! _. K& R7 d& }8.5.2 恒定运动速度的输出力        2277 ]1 g% z, u: s+ W2 f
8.5.3 负载压力、腔体压力和控制边的压力差        227( q0 g& t" {" d' G$ _* Y9 W
8.5.4 前进和后退行程的速度的计算        229
2 ~0 l4 o5 q! v4 E. n8.5.5 负载力的影响        229) Z3 }: y' j; z! u. G* T( U
8.5.6 泵的规格        229
: `7 v) Q8 V! j8.5.7 仿真实例5(考虑负载和摩擦力的单活塞杆阀控缸速度的计算)        2294 \; f9 i2 M$ i0 R6 c/ j
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4#
发表于 2016-4-13 23:27:50 | 只看该作者
好资料,果断收藏
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5#
发表于 2016-4-13 23:31:50 | 只看该作者
谢谢分享,收藏了
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6#
发表于 2018-9-12 16:28:50 | 只看该作者
好资料
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7#
发表于 2018-9-30 15:45:17 | 只看该作者
我有FLUIDSIM4.2,有需要的可以联系我
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8#
发表于 2018-12-15 10:10:14 | 只看该作者
好资料,收藏了,
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9#
发表于 2019-11-9 10:10:41 | 只看该作者
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10#
发表于 2019-11-12 08:18:13 | 只看该作者
楼主,在哪里能下载资源呢
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