AMESim仿真技术在液压系统设计分析中的应用
液压仿真技术已成为液压系统设计分析的一种重要手段。AMESim软件作为液压仿真分析软件之一,凭借其自身的优势特点,已被工程机械行业和液压行业接受并推广应用。结合实际案例,列举了AMESim软件在系统优化设计、元件系列化开发、动态功率流仿真分析、联合仿真等方面的应用。
仿生六足机器人单腿液压缸铰点位置优化设计
针对仿生六足机器人腿部液压缸铰点位置的寻优问题,本文以腿部液压缸安装空间及其受力作为目标函数,通过正交试验得到了大小腿液压缸铰点之间的相对长度,初步确定液压缸铰点的位置,并采用极差分析法确定了液压缸受力作为后续优化的主导因素。建立以大小腿液压缸受力总和为目标函数,通过遗传算法及fmincon函数进行进一步优化,得到了大小腿液压缸的最优铰点位置,其受力总和减小到3.28kN。铰点的优化设计延长了腿部结构的寿命,为后续设计奠定了基础。
并联式液压混合动力系统中蓄能器各主要参数对系统性能的影响
通过对系统中各主要元件进行数学建模、在AMESim软件中搭建了相应的仿真模型,得到一系列不同条件下的仿真曲线,用以研究蓄能器各主要参数对系统性能的影响。为了验证仿真结果的正确性,在一辆基于实车改造的实验台架上,针对上述仿真结果做了相应的实验。对比仿真与实验可以看到:实验结果与仿真结论基本吻合。结果表明:蓄能器的预充气压力和容积大小对系统节能效果影响最明显。制动能量回收率、再利用率与速度成反比关系;预充气压力会对车辆制动距离产生较大影响;而蓄能器容积达到一定数值后,其能量回收率与再利用率的变化不再随容积的增大而发生明显提高。
全液压制动系统液压制动阀的动态特性
为研究制动阀动态性能对全液压制动系统的影响,介绍了串联式双回路液压制动阀的工作原理,建立了其动态数学模型;采用AMESim软件建立了相应的仿真模型,分析了液压制动阀的制动压力比例特性、阶跃响应特性及双回路制动的安全性,并进行了实验验证.研究结果表明:制动阀仿真模型准确可信;该制动阀性能良好,能够满足全液压制动系统的要求;通过对液压制动阀控制弹簧刚度的组合优化,可以更好地适应空满载重量差别较大的整机制动需求.
并联式液压混合动力系统制动能量回收特性
介绍了并联式液压混合动力系统制动能量回收的节能机理。通过建立车辆动力学模型,参照车辆及相关液压元器件实物的实际参数对AMESim模型进行了相应设置,对车辆制动过程和能量回收过程进行连续仿真分析,得到了相应的曲线。为验证仿真的正确性,在液压试验台架上进行了与仿真相对应的各不同工况的试验,试验结果与仿真结果基本吻合。通过分析仿真与试验结果误差产生的原因,可以得出:在制动时间较短、制动强度较低的条件下,并联式液压混合动力系统能量回收率较高,总体高于43.12%。同时试验结果验证了仿真模型的正确性,说明本文所建立的AMESim模型能够较为直观地分析并联式液压混合动力车辆的制动能量回收过程和效果。
全液压制动系统的仿真分析与试验
介绍了全液压制动系统的工作原理。通过分析全液压制动系统各组成模块,建立了全液压制动系统的AMESim模型,并对蓄能器充液阀的充液特性及制动系统的动态响应等特性进行了仿真研究。仿真与试验结果的对比分析证明:液压制动系统的制动性能完全能够满足工程上的制动需求。
基于AMESim的滑移装载机自动调平系统
通过分析滑移装载机工作系统的动作循环,详细阐述了调平阀的工作机理,并从理论角度论述了其实现流量分配比功能的基本原理。在对比试验与仿真数据的基础上,建立了可靠的调平系统仿真模型。研究表明:按比例增大固定节流孔和可调节流孔的直径,有利于提高系统的动态特性;此外,适当减小卸荷阀内阻尼孔的直径,或增加稳定阻尼孔的直径可以降低系统增益,提高系统动态响应性能。
液压溢流阀的振动分析
应用振动理论对液压冲击情况下的液压溢流阀进行了振动分析,建立了溢流阀的振动模型,研究了溢流阀的固有频率和瞬态响应问题,并进行了仿真验证,结果表明本文方法可用于实际中液压溢流阀的振动分析。
CAT型流量放大阀存在的不足
在详细分析CAT型流量放大阀的基础上指出了它存在的不足:分流阀弹簧腔信号油的通断未与装载机工况相关联;方向盘转速与车辆的转向速度呈非线性关系;左右转向过程不对称且受温度影响。通过试验验证了上述不足并针对主要不足提出了解决措施。
流量放大阀特性试验研究
设计优先合流型流量放大阀的试验系统,并在该系统上进行了大量的试验,试验结果表明:当控制流量恒定时,放大流量也为一定值;放大流量随控制流量的变化呈非线性,且左右不对称;放大流量随着负载的增大而减小。