基于AMEsim的50t液压伺服加载系统的仿真分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com第2期(总第177期)机械工程与自动化NO．22013年4月MECHANICAIENGINEERING&AUT()MATI()NApr．文章编号：1672-6413(2013)02-0047-03基于AMEsim的5Ot液压伺服加载系统的仿真分析王鸿宇，江礼鹏(南京理工大学，江苏南京210094)摘要：对于形状和受力都较复杂的构件，结构静力试验是产品结构研发必不可少的也是简单而有效的途径。静力试验可以通过机械、电动和液压等加载方式完成，其中液压伺服加载凭借良好的平稳性和运行中的低噪声在工程试验中得到极为广泛的应用。

2、利用面向工程设计的高级建模软件AMEsim对50t液压伺服加载系统进行了建模和动态性能的仿真分析。关键词：液压伺服加载；AMEsim仿真分析中图分类号：TH137：TP391．9文献标识码：A0引言性自动选择最佳的积分算法，并根据不同仿真时刻系结构静力试验是研究复杂工程构件静特性的重要统的特点动态地切换积分算法和调整积分步长，以缩手段，是校核产品设计静强度、刚度、稳定性，鉴定产品短仿真时间和提高仿真精度。AMEsim提供了丰富的可靠性的有效途径。目前许多领域，包括土木、汽车、与其他软件的接口。基于这些优点，AMEsim软件已广船舶、航空、航天领域的大

3、型结构件的研发过程中，都泛地被GM、Ford、LG、ZF、Bosch等公司采用，成为汽需要对构件进行结构静力试验，以保证产品的质量和车、液压和航空航天等研发部门的理想选择。可靠性，避免产品的实际参数达不到设计要求。2AMEsim建模和仿真分析液压伺服加载系统凭借其稳定性、精确性、操作方2．1液压系统建模便等优点越来越被广泛运用于结构静力试验中。在设在AMEsim软件中建立的50t液压伺服加载系计液压加载系统之前对其进行建模与仿真分析对液压统模型如图1所示n]。该系统由液压缸、伺服阀、溢流伺服加载系统的设计过程具有较强指导作用。传统的阀、开关阀、油泵、

4、位置传感器、过滤器、冷却器等组成。数学建模方法较为复杂，本文运用面向工程设计的高从整体上看这是一个典型的闭环控制系统，其工作原级建模软件AMEsim对5Ot伺服液压加载系统进行理为；位移传感器X采集液压缸活塞杆的位置信号，了建模和仿真分析。与系统给定的位移信号1进行比较，形成的误差信号1AMEsim仿真软件通过放大处理后输入给伺服阀，驱动伺服阀阀芯运动，AMEsim(AdvancedModelingEnvironmentFor从而控制液压缸活塞杆前进或后退。此系统有两种工PerformingSimulationsofEngineeringSystem

5、s)是法作状态，信号2控制开关阀打开时系统进入低压空载国IMAGINE公司开发的高级工程系统仿真建模环状态，此时可较快调节活塞杆位置；开关阀关闭时系统境，是一个多学科领域的建模仿真平台，在统一的平台进人高压负载状态，此时需要系统缓慢加载并精确控上实现了多学科领域系统工程的建模与仿真。不同领制。由于低压空载状态较为简单，本文只分析系统在域的模块之间直接的物理连接方式使AMEsim成为高压加载工作状态下的动态性能。多学科领域系统工程建模和仿真的标准环境。2．2系统参数设置AMEsim具有丰富的模型库(18个模型库，1000多个在AMEsim中建模后进入参

6、数模式进行系统参模块)，用户可以采用基本元素法，按照实际物理系统数的设置，表l为50t液压伺IIiii载系统的主要参数，来构建自定义模块或仿真模型，而不需要去推导复杂其他参数保持默认[2]。其中，安装角度是指液压缸轴向的数学模型。AMEsim采用变步长、变阶数、变类型与水平线的角度，--90。表示液压缸活塞杆竖直向下。鲁棒性强的智能求解器，根据用户所建模型的数学特2．3仿真计算及结果分析收稿日期：2012—10—16}修回日期：2012—11-26作者简介：王鸿宇(1988一)，男，浙江湖州人，在读硕士研究生，主要研究方向为液压传动。学兔兔www.x

7、uetutu.com·48·机械工程与自动化2013年第2期进人仿真模式，设置仿真时间为200S，间隔为120s～170S活塞杆后退阶段，经过短暂压力上升阶0．01S，运行仿真。运行完毕，绘制无杆腔压力曲线、段后，无杆腔压力持续下降，有杆腔压力持续上升。在有杆腔压力曲线和溢流阀压力曲线，如图2所示。170s~200S活塞杆位移保持阶段，液压缸有杆、无杆腔压力又保持不变。而溢流阀在整个阶段始终处于开启状态，其作用是保证油泵提供给伺服阀P口的油源保持22MPa的高压。而在活塞杆位移保持阶段，由于通过溢流阀的流量增大，溢流阀入口压力会稍稍增大，这也符合图2

8、的仿真曲线结果。22溢流阀压力_-』1j￡杆腔压／一日皇，，，杆腔压力1ff‘J050100l50200t／