《液壓係統AMESim計算機仿真指南》通過循序漸進的方式,介紹瞭用AMESim進行係統仿真的基本操作過程和常用技巧。並通過液壓係統及液壓元件的建模實例,講解瞭用AMESim仿真軟件進行液壓仿真的參數設置方法和建模技巧。
本書可供工程技術人員和大專院校相關專業師生,特彆是從事液壓係統仿真的科研人員學習和參考。
《液壓係統AMESim計算機仿真指南》著重介紹利用AMESim仿真軟件進行液壓元件及係統模型的建立和使用該軟件進行數字仿真的基本方法;通過循序漸進的方式,介紹瞭用AMESim進行係統仿真的基本操作過程和常用技巧;最後,通過液壓係統及液壓元件的建模實例,講解瞭用AMESim仿真軟件進行液壓仿真的參數設置方法和建模技巧。
前言
第1章液壓係統仿真概述
1.1仿真技術在液壓技術領域中的應用
1.2當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
1.2.720�瞫im
1.2.8AMESim
1.3液壓係統建模及仿真技術發展方嚮
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用戶界麵
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鏇轉一個圖標
3.3.3鏡像一個圖標
3.3.4刪除元件
3.3.5端口
3.3.6顯示/消隱元件標注
3.3.7在綫幫助
3.3.8鍵盤快捷鍵
3.4入門
3.4.1創建新草圖
3.4.2搭建係統
3.4.3給元件分配子模型
3.4.4設置參數
3.4.5運行仿真
3.4.6繪製麯綫圖
3.4.7使用重放功能
3.4.8存儲和退齣AMESim
3.5一個簡單的機械係統
3.5.1創建模型
3.5.2創建一個綫段
3.5.3顯示草圖上的標簽
3.5.4設置參數
3.5.5參數名、子模型和變量名的彆名
3.5.6設置參數並運行仿真
3.5.7使用外部變量功能
3.5.8繪製麯綫
3.5.9更新麯綫
3.5.10輸齣數據到CSV文件
3.5.11使用舊的最終值
3.5.12查看圖形
3.5.13繼續運行
3.6使用隱含變量的係統
3.6.1一個圖標的多個子模型
3.6.2信號端口
3.6.3隱含變量
3.7含有代數環的係統
3.7.1改變參數
3.7.2簡單說明
第4章高級實例
4.1四分之一車
4.1.1狀態計數功能
4.1.2動態運行和穩態運行
4.1.3保存數據和裝載數據
4.1.4為繪製的圖形添加文本
4.2使用Experiment view
4.3轉動慣量
4.3.1鏇轉速度和扭矩的符號轉換
4.3.2數據采樣的彆名
4.3.3非連續和非連續輸齣
4.4凸輪操作閥
4.4.1描述
4.4.2仿真這個係統
4.4.3創建X�瞃繪圖
4.4.4使用繪圖管理器
4.4.5修改繪製麯綫的特性
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
5.3.1鎖定狀態簡介
5.3.2演示
5.3.3鎖定狀態
5.3.4錯誤類型
第6章超級元件工具
6.1簡介
6.2創建一個超級元件工具
6.3使用標準圖標創建一個PID控製器的超級元件工具
6.3.1平麵係統和一個包含超級元件係統的比較
6.3.2創建一個超級元件
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
6.4.4繪製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使用自己的圖標構建一個PID控製器的超級元件工具
6.6.1創建一個超級元件的分類
6.6.2創建一個超級元件的圖標
6.7創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創建一個包含全局參數的元件組的超級元件
6.7.3為超級元件指定一個圖標
6.7.4保存這個超級元件
6.7.5在新係統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章結果管理
7.1創建後置處理變量
7.2創建多迴路後置處理變量
7.3使用保存的數據比較麯綫
7.4使用多數據集工作
7.5同所有其他的批運行結果相比較
7.6利用Experiments比較結果集
7.7使用"Post processing"和"Cross results"
第8章綫性分析
8.1簡介
8.2綫性分析之前
8.2.1不同的分析用不同的工具
8.2.2使用綫性分析的好處
8.3綫性分析實例
8.3.1實例1:簡單的質量彈簧係統的綫性分析
8.3.2實例2:一個機械係統的模態形狀分析
8.3.3實例3:質量彈簧阻尼係統的頻率響應分析
8.3.4實例4:根軌跡分析
8.4綫性分析特徵概述
8.4.1為什麼要做綫性分析
8.4.2綫性分析的錶現
第9章液壓仿真
9.1第一個液壓係統
9.1.1簡介
9.1.2實例1:一個簡單的液壓係統
9.1.3實例2:使用更加復雜的流體屬性
9.1.4實例3:使用更加復雜的管道子模型
9.1.5實例4:帶工作循環的閥
9.1.6實例5:液壓缸的位置控製
9.1.7實例6:對一個液壓循環的簡單設計訓練
9.2流體屬性的理論
9.2.1密度和壓縮性係數
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庫構造單嚮閥
10.2.2使用HCD構造一個液壓缸
10.2.3創建一個減壓閥
10.2.4三位三通液壓方嚮控製閥
10.2.5缸體移動的液壓缸
10.3一些常用的規則
10.3.1概述
10.3.2因果關係
10.3.3使用特殊參數的設置功能
10.3.4使用質量動態塊
10.3.5設置零位置的腔體的長度
10.3.6全部重建
第11章液壓係統計算機仿真實例
11.1液壓韆斤頂的AMESim仿真
11.1.1韆斤頂工作原理
11.1.2AMESim仿真模型迴路
11.1.3參數設置
11.1.4仿真結果
11.2AMESim節流閥和調速閥仿真模型的比較
11.2.1節流閥和調速閥的工作原理
11.2.2仿真迴路
11.2.3參數設置
11.2.4仿真分析
11.3高低壓雙泵供油快速運動迴路的仿真
11.3.1基本原理
11.3.2仿真迴路
11.3.3參數設置
11.3.4仿真分析
11.4節流調速迴路
11.4.1基本原理
11.4.2AMESim仿真迴路
11.4.3參數設置
11.4.4仿真運行
11.5位置控製係統AMESim仿真
11.5.1基本原理
11.5.2仿真迴路
11.5.3參數設置
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
11.6.3參數設置
11.6.4仿真分析
11.7壓力限製器(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
11.7.3參數設置
11.7.4仿真分析
11.8先導式溢流閥的AMESim仿真
11.8.1基本原理
11.8.2仿真迴路
11.8.3參數設置
11.8.4仿真結果
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構
11.9.3AMESim模型
11.9.4參數設置
11.9.5仿真麯綫
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構
11.10.3AMESim模型
11.10.4參數設置
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
11.11.3參數設置
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
11.12.3參數設置
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
11.13.3參數設置
11.13.4創建插裝閥超級元件
11.13.5插裝閥組成的方嚮控製迴路
參考文獻
科學技術的飛速發展,特彆是電氣、計算機技術在液壓領域內的廣泛應用,擴大瞭液壓傳動與控製技術的適用範圍,提升瞭各種使用液壓技術的機械設備的性能;反過來,機電液一體化程度的不斷提高,對液壓傳動與控製係統的性能和控製精度等提齣瞭更高的要求。傳統的以完成設備工作循環和滿足靜態特性為目的的液壓係統設計方法,已不能適應現代産品的設計和性能要求,而對液壓係統進行動態特性分析和采用動態設計方法,已成為機械設計中的重要手段。但是,不論對液壓係統進行靜態分析還是動態分析,都需要藉助一定的理論方法和工具,這個方法和工具就是“液壓係統計算機仿真”。
“液壓係統計算機仿真”已曆經瞭大約半個世紀的演化和更新。在其發展的初級階段,液壓係統仿真所麵臨的主要問題是如何建立一個準確、適用、便於仿真的數學模型。這通常需要建模人員不僅要對所研究的液壓元件或係統的基本原理和具體結構有深入的瞭解,同時還要具備深厚的數學功底。當數學模型建立完成後,麵臨的下一個重要、棘手的問題是如何對這些數學模型進行求解,這時就要求建模人員不僅要有深厚的數學功底,同時還要擁有高超的數值分析方麵的經驗和技巧,要能夠編寫齣求解微分方程、狀態方程的計算機程序,並能夠繪製齣動態、靜態麯綫圖。由此可見,液壓係統計算機仿真,錶麵上看隻和液壓相關,實際上卻是一個機械、數學、計算機等多學科交叉結閤的綜閤性工程研究領域。正是由於該研究領域對研究人員素質的多方麵要求,使得從事該領域研究的人員寥寥無幾,關於這方麵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麵所麵臨的問題和矛盾。
AMESim(Advanced Modelling Environment for performing Simulation of engineering systems,高級工程係統仿真建模環境),是法國IMAGINE公司自1995年開始推齣的一種新型的高級建模和仿真軟件。該軟件提供瞭一個係統工程設計的完整平颱,使得用戶可以在同一平颱上建立復雜的多學科領域的仿真係統模型,並在此基礎上進行深入的仿真計算和分析。尤其值得一提的是,AMESim集成瞭機械、液壓、氣動、熱、電和磁等領域的元件庫,不同領域的元件庫可以相互進行連接,這為液壓係統計算機仿真提供瞭強大的支持。本書正是從AMESim基礎知識入手,著重講解用AMESim進行液壓係統及元件仿真的方法和技巧;通過對液壓元件和係統的計算機仿真,來指導液壓元件或係統的設計,或者對已存在的液壓元件和係統進行分析。
本書第1章介紹瞭當前流行的與液壓係統計算機仿真相關的軟件,並闡述瞭液壓係統建模及仿真的發展方嚮。第2~8章介紹瞭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,是進行深入學習的基礎,希望讀者在進行深入的仿真分析和研究之前,要熟練掌握這一部分內容。第9、10章介紹瞭用AMESim進行液壓係統和元件計算機仿真的基本知識和經驗技巧,是學習液壓係統計算機仿真的基礎。第11章通過實例演示的方式,介紹瞭用AMESim液壓庫元件和HCD庫元件構建液壓係統和元件的仿真模型,並進行仿真分析的經驗和技巧,是全書的重點和精華,讀者通過反復地練習這一章的實例,可以達到舉一反三、融會貫通的目的,從而為建立更加復雜的仿真係統打下堅實的基礎。
限於編者水平及時間有限,對於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域相關的讀者進行交流溝通。
編者
這本書的深度和廣度,讓我感覺它不僅僅是一本關於AMESim的指南,更像是一部現代流體動力學應用的高階案例集。它所涵蓋的仿真主題,遠超齣瞭我們大學課程中常見的“開環、閉環基本迴路”的範疇。我特彆欣賞作者對“多領域耦閤”的探討,例如如何將液壓係統與機械結構(比如懸掛係統的振動分析)或電氣驅動係統(變頻控製的反饋機製)進行集成建模。這種跨學科的視角,完美契閤瞭當前工業界對機電液一體化係統的需求。書中對於如何處理油液的溫度變化對係統特性的影響,以及如何模擬高壓下的空化現象等“疑難雜癥”的仿真處理方法,展現瞭作者深厚的工程經驗。讀完後,我不僅學會瞭使用軟件,更重要的是,對如何建立一個能夠真實反映物理世界復雜性的“數字孿生”係統,有瞭一個全新的、係統的理解和信心。
評分這本教材的案例豐富程度簡直是液壓領域的“百科全書”!我從書店裏隨手翻瞭幾頁,立刻就被其中詳盡的實例分析所吸引。作者似乎毫不吝惜筆墨,將每一個復雜的液壓迴路拆解得如同樂高積木一般清晰。從基礎的泵送單元到高難度的多級比例控製係統,書中不僅提供瞭理論公式,更重要的是,它深入到如何將這些理論轉化為實際的AMESim模型。我特彆留意瞭關於閥塊設計和管路布局的部分,那裏的圖示和步驟簡直是手把手的教學,讓人感覺作者就在身邊指導一般。特彆是對於動態響應的分析,書中展示瞭如何通過調整不同元件的參數,觀察係統在負載突變或指令信號變化時所錶現齣的瞬態行為,這種直觀的視覺反饋對於理解液壓係統的本質特性至關重要。坦白說,很多其他書籍在講到仿真時,往往停留在簡單的輸入輸齣演示,而這本書真正做到瞭仿真工具與工程實踐的完美結閤,對於想快速上手進行專業級仿真的工程師和學生來說,簡直是必備良藥。
評分對於初學者來說,學習新的仿真工具往往伴隨著極大的挫敗感,各種報錯和模型不收斂讓人望而卻步。但這本書在“入門友好度”上做得非常齣色,幾乎可以說是為零基礎的用戶量身定做的。它沒有一開始就拋齣那些復雜的PID控製器或非綫性微分方程,而是用非常直觀的拖拽方式,帶你一步步認識每一個液壓元件的輸入端和輸齣端分彆代錶什麼物理量。我印象非常深的是,作者專門開闢瞭一個小節來講解“模型收斂性調試技巧”,列舉瞭十幾種常見的仿真失敗情景,並提供瞭切實可行的解決思路,比如如何調整時間步長、如何檢查初始條件設置等。這部分內容簡直是“救命稻草”,讓我避免瞭在基礎調試上浪費大量時間。閱讀過程中,我完全可以按照書中的步驟,同步在自己的電腦上復現所有例子,每一步都清晰可循,使得學習過程異常順暢和鼓舞人心。
評分我是一名對流體力學和控製理論都有一定基礎的研究生,但麵對實際的液壓係統設計時,總覺得理論和實踐之間隔著一層“迷霧”。這本書的齣現,很大程度上消散瞭我的睏惑。它最讓我驚喜的一點是,它並沒有將AMESim軟件作為一個純粹的黑箱來介紹,而是花瞭大量篇幅講解瞭如何根據實際的物理特性——比如油液的壓縮性、摩擦損失、甚至是對特定品牌泵的特性麯綫的擬閤——來構建更貼近真實的仿真環境。書中的章節安排邏輯性極強,從基礎的元件庫學習,到搭建一個簡單的開式迴路,再到引入復雜的負載模型和環境乾擾,每一步都循序漸進,絕無跳躍感。讀到關於“故障診斷與容錯控製”的那幾章時,我更是茅塞頓開,作者竟然設計瞭如何模擬油封泄漏或傳感器漂移的情景,並展示瞭係統在這些異常情況下的錶現,這在傳統的教科書中是極其罕見的深度。這絕對不是那種隻介紹軟件界麵的操作手冊,而是深刻剖析係統行為的工程學著作。
評分說實話,我以前對計算機仿真一直持有一種“能用但不精通”的態度,認為仿真隻是驗證設計的一種手段,而不是設計本身。直到我翻開這本書,纔意識到自己對AMESim的潛力認識得太片麵瞭。這本書的敘事風格非常具有啓發性,它不是冰冷的公式堆砌,而是充滿瞭“如果……將會怎樣?”的探究精神。舉例來說,書中對於“能量效率優化”專題的探討,通過對比不同驅動方式(如傳統電機驅動與新型智能泵控)下的能量損耗麯綫,提供瞭一套完整的評估框架。作者對仿真結果的解讀非常老辣,不僅指齣“哪裏有問題”,更重要的是,解釋瞭“為什麼會這樣”,並直接關聯到具體的物理機製。特彆是對阻尼補償和快速響應的權衡分析,展示瞭如何在性能和穩定性之間找到那個甜蜜點。這本書的價值在於,它將“仿真”提升到瞭“設計優化和決策支持”的高度,極大地拓寬瞭我對現代液壓係統設計流程的認知。
評分價格貴,書裏的內容不是很詳細,有時候找不到相關的指令
評分好
評分很愉快的一次購物,內容深入淺齣,很實用
評分書中內容對液壓係統很有針對性,適閤液壓工程師學習。
評分這本還不錯,挺好的一本專業書
評分很實用的一本書,值得珍藏
評分正在學,用上還可以,界麵還行
評分非常實用,入門好教材
評分這個評價真是無聊,我買幾十本書,難道每一個都要寫齣評論?應該改改瞭。而且還不能刪除!霸道!
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