《液壓系統(tǒng)AMESim計(jì)算機(jī)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(shí)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(jì)算機(jī)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(shí)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(jì)算機(jī)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(dòng)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(jī)械設(shè)備的性能；反過來，機(jī)電液一體化程度的不斷提高，對(duì)液壓傳動(dòng)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(jì)方法，已不能適應(yīng)現(xiàn)代產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和性能要求，而對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性分析和采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法，已成為機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要手段。但是，不論對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)分析還是動(dòng)態(tài)分析，都需要借助一定的理論方法和工具，這個(gè)方法和工具就是“液壓系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真”。
“液壓系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真”已歷經(jīng)了大約半個(gè)世紀(jì)的演化和更新。在其發(fā)展的初級(jí)階段，液壓系統(tǒng)仿真所面臨的主要問題是如何建立一個(gè)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(duì)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(shí)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(gè)重要、棘手的問題是如何對(duì)這些數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解，這時(shí)就要求建模人員不僅要有深厚的數(shù)學(xué)功底，同時(shí)還要擁有高超的數(shù)值分析方面的經(jīng)驗(yàn)和技巧，要能夠編寫出求解微分方程、狀態(tài)方程的計(jì)算機(jī)程序，并能夠繪制出動(dòng)態(tài)、靜態(tài)曲線圖。由此可見，液壓系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真，表面上看只和液壓相關(guān)，實(shí)際上卻是一個(gè)機(jī)械、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)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(wú)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(jí)工程系統(tǒng)仿真建模環(huán)境），是法國(guó)IMAGINE公司自1995年開始推出的一種新型的高級(jí)建模和仿真軟件。該軟件提供了一個(gè)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)的完整平臺(tái)，使得用戶可以在同一平臺(tái)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(jì)算和分析。尤其值得一提的是，AMESim集成了機(jī)械、液壓、氣動(dòng)、熱、電和磁等領(lǐng)域的元件庫(kù)，不同領(lǐng)域的元件庫(kù)可以相互進(jìn)行連接，這為液壓系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真提供了強(qiáng)大的支持。本書正是從AMESim基礎(chǔ)知識(shí)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(duì)液壓元件和系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真，來指導(dǎo)液壓元件或系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，或者對(duì)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(jì)算機(jī)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(shí)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(jì)算機(jī)仿真的基本知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)技巧，是學(xué)習(xí)液壓系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真的基礎(chǔ)。第11章通過實(shí)例演示的方式，介紹了用AMESim液壓庫(kù)元件和HCD庫(kù)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(yàn)和技巧，是全書的重點(diǎn)和精華，讀者通過反復(fù)地練習(xí)這一章的實(shí)例，可以達(dá)到舉一反三、融會(huì)貫通的目的，從而為建立更加復(fù)雜的仿真系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
限于編者水平及時(shí)間有限，對(duì)于書中的疏漏和不妥之處希望廣大讀者批評(píng)指正。同時(shí)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(jiǎn)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(kù)
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(yùn)行模式
3.3技巧
3.3.1插入一個(gè)元件
3.3.2旋轉(zhuǎn)一個(gè)圖標(biāo)
3.3.3鏡像一個(gè)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(yùn)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(chǔ)和退出AMESim
3.5一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)械系統(tǒng)
3.5.1創(chuàng)建模型
3.5.2創(chuàng)建一個(gè)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(yùn)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(yùn)行
3.6使用隱含變量的系統(tǒng)
3.6.1一個(gè)圖標(biāo)的多個(gè)子模型
3.6.2信號(hào)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(jiǎn)單說明
第4章高級(jí)實(shí)例
4.1四分之一車
4.1.1狀態(tài)計(jì)數(shù)功能
4.1.2動(dòng)態(tài)運(yùn)行和穩(wěn)態(tài)運(yùn)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(dòng)慣量
4.3.1旋轉(zhuǎn)速度和扭矩的符號(hào)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(gè)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(yùn)行
5.1簡(jiǎn)介
5.2四分之一車模型
5.2.1選擇性保存
5.2.2批運(yùn)行
5.3以一個(gè)投石器為例演示鎖定狀態(tài)
5.3.1鎖定狀態(tài)簡(jiǎn)介
5.3.2演示
5.3.3鎖定狀態(tài)
5.3.4錯(cuò)誤類型
第6章超級(jí)元件工具
6.1簡(jiǎn)介
6.2創(chuàng)建一個(gè)超級(jí)元件工具
6.3使用標(biāo)準(zhǔn)圖標(biāo)創(chuàng)建一個(gè)PID控制器的超級(jí)元件工具
6.3.1平面系統(tǒng)和一個(gè)包含超級(jí)元件系統(tǒng)的比較
6.3.2創(chuàng)建一個(gè)超級(jí)元件
6.4使用超級(jí)元件
6.4.1取代超級(jí)元件的子模型
6.4.2展開一個(gè)超級(jí)元件
6.4.3更改超級(jí)元件的參數(shù)
6.4.4繪制一個(gè)超級(jí)元件的變量
6.5管理超級(jí)元件
6.5.1不同類型的超級(jí)元件
6.5.2多層超級(jí)元件
6.5.3顯示可用的超級(jí)元件和它們的分類
6.5.4從用戶分類中移除一個(gè)超級(jí)元件
6.5.5修改一個(gè)超級(jí)元件
6.6使用自己的圖標(biāo)構(gòu)建一個(gè)PID控制器的超級(jí)元件工具
6.6.1創(chuàng)建一個(gè)超級(jí)元件的分類
6.6.2創(chuàng)建一個(gè)超級(jí)元件的圖標(biāo)
6.7創(chuàng)建一個(gè)包含全局變量的通用超級(jí)元件
6.7.1從AMESim的"demo"中獲得該例子
6.7.2創(chuàng)建一個(gè)包含全局參數(shù)的元件組的超級(jí)元件
6.7.3為超級(jí)元件指定一個(gè)圖標(biāo)
6.7.4保存這個(gè)超級(jí)元件
6.7.5在新系統(tǒng)中使用這個(gè)超級(jí)元件
6.8分配全局變量到通用超級(jí)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(yùn)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(jiǎn)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(shí)例
8.3.1實(shí)例1：簡(jiǎn)單的質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的線性分析
8.3.2實(shí)例2：一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的模態(tài)形狀分析
8.3.3實(shí)例3：質(zhì)量彈簧阻尼系統(tǒng)的頻率響應(yīng)分析
8.3.4實(shí)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(gè)液壓系統(tǒng)
9.1.1簡(jiǎn)介
9.1.2實(shí)例1：一個(gè)簡(jiǎn)單的液壓系統(tǒng)
9.1.3實(shí)例2：使用更加復(fù)雜的流體屬性
9.1.4實(shí)例3：使用更加復(fù)雜的管道子模型
9.1.5實(shí)例4：帶工作循環(huán)的閥
9.1.6實(shí)例5：液壓缸的位置控制
9.1.7實(shí)例6：對(duì)一個(gè)液壓循環(huán)的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)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(jiǎn)介
9.3.2實(shí)例
9.4液壓管道模型
9.4.1簡(jiǎn)介
9.4.2管道子模型的選擇
9.4.33個(gè)重要的量
9.4.4選擇的過程
第10章HCD庫(kù)的使用
10.1概述
10.2實(shí)例指南
10.2.1利用HCD庫(kù)構(gòu)造單向閥
10.2.2使用HCD構(gòu)造一個(gè)液壓缸
10.2.3創(chuàng)建一個(gè)減壓閥
10.2.4三位三通液壓方向控制閥
10.2.5缸體移動(dòng)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(dòng)態(tài)塊
10.3.5設(shè)置零位置的腔體的長(zhǎng)度
10.3.6全部重建
第11章液壓系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真實(shí)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(yùn)動(dòng)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(yùn)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(dòng)式溢流閥）的建模與仿真
11.7.1直動(dòng)式溢流閥的原理
11.7.2直動(dòng)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(hào)
11.9.2三位三通閥的機(jī)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(hào)
11.10.2三位四通閥的機(jī)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(jí)元件
11.13.5插裝閥組成的方向控制回路
參考文獻(xiàn)
書單推薦
