AMESim 的HCD库的使用.pdf

AMESim 的HCD 库使用说明 1. 前言 HCD(Hydraulic Component Design)含义是液压元件设计。HCD库可以由非常 基本的模块，建造出任一元件的子模型。HCD大大增强了AMESim 的功能。在使 用HCD之前最好能够熟悉其他AMESim标准子模型。 下面将提到建立该库的主要性，之后时是关于使用HCD 的五个例子，最后给 出了一些总体规则，以便更有效的使用HCD 。 前四个例子针对绝对运动，也是HCD应用的重点。第五个例子是针对相对运 功。推荐重复联系前四个例子。 使用AMESim ，可由库中元件构建一个机械系统的模型。起初，AMESim用 于这些元件的符号标记是给予基本的表示方法（例如液压元件的ISO标记）。对 于某一领域工程师，这里存在两个问题： 元件的差异 技术的差异 元件的差异问题可以表述为：无论有多少元件，都是不够的。例如一个液压 千斤顶，有以下的可能： 有一个或两个液压腔；有一个或两个活塞杆；有一个，两个或零个弹簧。 这样一共就有12个组合，每个都需要一个单独的标记，而每个标记都必须至 少对应一个子模型。对多数AMISim标记来说，一个子模型就足够了。在这种情 况下，就需要12个子模型。如果考虑到伸缩式千斤顶，模型数量将会翻倍。有时 还需要在端口进行不同设置，以得到不同结果，这就需要数量更大的模型。 在标准AMESim库中，不可能提供如此大量的标记和相应的子模型。因此只 提供了一些比较通用的元件标记和子模型。当然，AMESim 的专家用户可以通过 AMESet来添加新的标记和新的子模型。 第二个问题，在AMESim 中，要构建好的元件子模型需要什么技术或其他的 软件。列表如下： 懂得构建和操作该元件； 清楚元件运作时的物理变化； 给物理量制定数学运算法则，以便子模型由输入量得到输出量； 可将运算法则编译成可执行代码。 除此之外，还要对子模型进行测试、纠错和修正。这就意味着子模型的开发 需要在机械、物理、数学和计算机科学方面的综合能力。这就时技术上的问题。 同时具有这些技术的人寥寥可数，因此构建优良子模型的任务时专家级别的工 作。 HCD 的开发就可以解决这些问题。上面提到了，传统AMESim库使用的模型使用 的是标准ISO标记。这些标记是将模型细分成子模型。很显然这个细分不是唯一 的，也不是最佳的方法。可以将细分应用于更大或更小的单元。 HCD使用细分可以由最少的子模型创建出最多种的机械系统的模型。回到液 压千斤顶的那个例子，可以发现所有建立起来的组合都是由下列元素组成的： 压力作用下的液压流体； 环状变化的容积腔； 机械弹簧； 由微元压力和面积产生的力推动的活塞。 这才是对细分较好的利用，可以与基于ISO标准模型下的细分组合，很明显， 基本模块少很多。因为每个单元都是工程中的实体，可以将其称之为技术单元。 可以在商店买到相应的物理部件，组装成想要的元件。 购物清单： 1 活塞 2 环形可变缸 2 机械弹簧 2 听液压油 在第2章中将继续介绍这个例子，还有一系列的例子可以逐步介绍HCD 的功 用。 2. 实例指南 利用HCD构造截止阀 在这一节，将构建入图1所示的截止阀。该元 件的工作方式很简单。标准AMESim库已经提供力 这类元件的子模型，对液压系统的一般仿真都是适 图1 用的。但当要与其他系统进行比较时，无法得到其 动态特性，因为假定它时瞬时作用的。 图2 图3 图2是HCD 的标记。其中的元件列表如图4所示。前16个元件是用于绝对运 动的。在图3 中列出了三个特殊元件。第一个是电气元件，另两个是纯液压元件。 其余的元件是用于相对运动的。这些相对运动元件的内外部件都是可动的；而绝 对运动元件，若有外部部件，则为固定的。这里学习的重点是绝对运动的元件。 前两个绝对运动元件是质量块，带有两个轴向直线