德国亚琛工大流体传动与控制教材简介
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DSHplus软件DSHplus 产品简介1972年,IFAS(国际流体动力学会)以欧洲享有盛名的RWTH Aachen研究的电力驱动液压系统为基础,开发出DSH和SIMULANT两个程序表。
1994 年IFAS将这两个程序表合而为一并加入其多年的气动系统研究成果,形成了完整的液压-气动-控制仿真软件--DSHplus。
作为IFAS的长期合作伙伴,德国FLUIDON 公司得到了IFAS在技术发展和市场运作方面得认可,于同年接管了DSHplus。
时至今日DSHplus经过大量的工业应用证明其是一高效稳定工程化的软件。
DSHplus可以做……在液压-气动的传动技术领域的非线性问题的动态系统检测中,传统的方法会使问题变得复杂,而象DSHplus 这样的数字模拟软件就显得十分有用和方便了。
在过去的几十年中,许多系统工程师都在用DSHplus。
在图表建模的基础上,DSHplus重点是描述系统的功能单元(模拟重要因素)。
元件库中包括液压、气动、控制和机械零件。
接下来的回路类推法让使用者很轻松和方便的设计模拟模型,并能很快熟悉使用DSHplus。
DSH plus 的技术库DSHplus技术库是各部分技术库的的集合。
每一部分都是针对一个专业技术领域。
这个技术库是按这样一种方式组织起来的:不仅有液压系统部分的概念,还有机械系统和控制系统部分。
下面列举了一些当前非常实用并在不断发展的技术数据库。
液压库液压库中包括各种液压零部件,如液压泵、液压马达/液压缸、控制阀、安全阀、校验阀和蓄电池等。
管路情况考虑以下几个方面:考虑了重力影响的集中或分散式波动方程模块,管路的摩擦,流体的惯性和由摩擦决定的频率。
气动库气动库包括气动部件的所有设置。
有各种可能用到的气动系统的模块和有关的静态和动态特性的研究。
这个库的发展与设在亚琛的流体动力和控制学会(IFAS)有密切的关系,这个学会是一个研究流体动力及控制的专门技术的国际性组织。
控制库控制库包括各种资源的简表模块、线性和非线性的零部件、用户定义的功能、模拟控制和数字控制的控制原理和逻辑原理。
关于路甬样工作简介
路甬祥,中国科学院院长。
生于1942年4月,浙江省宁波人。
1974年加入中国共产党。
1964年毕业于浙江大学机械系。
1981年获联邦德国亚琛工业大学工程科学博士学位。
历任浙江大学讲师、教授、流体传动及控制开放研究实验室主任、副校长、校长、党委常委、科学技术研究所副所长、学位委员会主任、发展委员会主任、21世纪人才委员会主任,国务院学位委员会第二届学科评议组成员,国家自然科学基金委员,浙江省机械工程学会副理事长。
1985年任浙江大学副校长。
1988年至1995年任浙江大学校长。
1986年当选为中国科协第三届全国委员会副主席。
1991年5月当选为第四届中国科协副主席,1991年当选为第三世界科学院通讯院士。
1992年1月当选为中科院技术科学部委员。
1993年11月起任中国科学院副院长,1994年任中国科学院常务副院长。
1994年6月当选为中国工程院院士。
1995年任国务院学位委员会委员,1995年11月获香港科技大学荣誉工程学博士学位。
1996年6月当选为中科院学部主席团成员。
1997年5月当选为中华海外联谊会第一届理事会副会长。
1997年7月任中国科学院院长。
1998年任国家科技教育领导小组成员,香港创新科技委员会成员。
同年12月,当选为第三世界科学院副院长。
1999年1月任国务院学位委员会副主任委员,是中共第十二、十三届中央候补委员,第十四、十五届、十六届中央委员。
流体力学课程介绍
本课程使用教材为莫乃榕主编的《工程流体力学》。
流体力学和应用固体力学是力学的两个不同分支,它们不是相互孤立的,在分析问题和解决问题中既有相同之处又有不同之处,通过讲授了解流体的主要物理性质、流体静力学、流体运动学、理想流体动力学基本方程、不可压缩粘性流体的一元流动、可压缩流体的一元流动、不可压缩粘性流体的流动、膨胀波和激波和量纲分析和相似原理,使应用固体力学专业的学生学习流体力学可加深对固体力学专业课程内容的理解,提高分析和解决问题的能力。
在解决工程实际问题时往往需要多学科、多专业的交叉,学习流体力学可拓宽学生的知识面,为今后的工作和学习奠定坚实基础。
第五讲液压仿真技术仿真技术作为液压系统或元件设计阶段的必要手段,已被业界广泛认识。
液压仿真技术,从诞生到今天,已经有30多年的历史,在我国也有20多年的发展历史。
随着流体力学、现代控制理论、算法理论、可靠性理论等相关学科的发展,特别是计算机技术的突飞猛进,液压仿真技术也日益成熟,越来越成为液压系统设计人员的有力工具。
一、国外相关液压仿真软件剖析在国际上,有许多成熟的仿真软件包广泛应用于液压领域的设计过程中,其中德国亚琛工业大学的DSH软件和英国Bath大学的Bath/fp 是推出得最早,在行业中影响也是最大。
随着这几年来的发展,又有数十款液压仿真软件和通用的系统仿真软件应运而生。
下面将对Bath/fp、DSH、瑞典的HOSPAN、法国的AMESIM 和美国的Simulink 这五个系统进行较为全面的介绍。
1、英国的Bath/fpBath/fp 系统图1 ,是专门用于液压与气动系统的时域仿真软件,由英国Bath 大学传动与运动控制中心( Centre for Power Transmission and Motion Control)开发。
该软件在上世纪80 年代初先以HASP为名出现的,1992年以全新的面貌,推出其升级版,命名为Bath/fp。
该系统运行在Unix 和Linux 的X Windows下。
该软件采用面向原理图的图形建模方法,但原理图的编辑过程仍然比较粗糙。
总体上离商品化还有一段距离(比如元件图标放上去后就不能再移动,改变图标位置必须删除这个图标后重画或通过复杂的菜单操作完成),仿真的速度也不太理想。
参数赋值通过双击元件图标弹出赋值对话框的形式完成,各个元件的缺省参数,依据与实际值接近的原则进行预设,方便了使用者进行取值。
相同元件之间可以拷贝参数值,也可以选择一批元件,然后在一个文本文件中列出各个元件的参数名,在文本文件中按规范设置参数值。
目前该软件还没有优化和网络功能三维动画功能,也没有提供与其他软件的接口。
德国汽车工程专业的主要课程及著名大学介绍德国,作为最老牌的“汽车大国”,不仅拥有了众多世界上最久负盛名的汽车品牌,也拥有着精湛的汽车制造技术。
对于想出国深造汽车工程的同学们来说,德国一定是最优选择。
德国汽车工业不仅与德国制造部门紧密相连,而且活跃于全世界。
德国汽车工业深深地根植于德国制造部门,德国不仅是汽车的故乡,许多重要的技术也在这里得到发展。
德国是世界上最重要的汽车生产国之一,2004年德国国内汽车产量为560万辆,国外德国品牌的汽车产量为480万辆。
修读德国汽车工程专业所包含的主要课程有:计算机系列课程、工程力学、机械设计基础课群、企业管理、材料学、工程材料基础、电工和电子技术、流体力学、机械振动、自动控制理论基础、车用自燃机、汽车学、汽车车身结构与设计和现代汽车实验学等等。
申请要求:由于德国的基础教育从小学到高中毕业总共13年,而中国只有12年,而且德国高中毕业班主要是为进入大学准备,因此,德国高等学校要求中国学生须正式考入本国大学本科学习2年后,才能申请直接进入德国大学学习。
如果中国学生在基础教育阶段只受过10年或11年的教育,高中毕业并已在大学本科就读,德国高等院校要求在大学修满3年才可以申请进入德国大学就读。
如果大学已经毕业,而且在德国大学选择的专业与原专业相同,德国大学可以相应免除1-2个学年的学习。
但如果更改专业,则需从头学起。
在正式注册开始学习前,申请人必须通过在该大学举行的“外国学生申请大学入学德语考试”(DSH),一次未通过,半年后可复试一次(最多考两次),在一所大学最终未能通过DSH,则不允许再在其他大学参加此项考试。
就业趋势:在过去十年间,德国制造业整体就业人数下降了13%,汽车工业就业人数却增长了五分之一(大约13万名工人),尤其是汽车零部件供应行业对于提升就业率起到了推动作用。
在这样的竞争环境中,知识和专业技术是决定能否成功的关键因素,所以德国汽车业对雇员提出了比以往更高的技能要求,这种趋势反映出德国在世界汽车生产领域作为研究和开发中心的核心地位。
流体动力学书籍流体动力学是研究流体运动规律及其相关现象的科学领域。
在学习和研究流体动力学时,我们需要依靠相关的参考书籍来获取准确的理论知识和实践经验。
本文将介绍几本值得推荐的流体动力学书籍,帮助读者选择适合自己的学习和研究材料。
1. 《流体力学与传热学导论》(作者:Cengel,著;沈树忠,译)这本书是一本经典的流体力学和传热学导论教材,适合作为工科类专业本科生或研究生的教材使用。
本书覆盖了流体静力学、流体动力学、流体传热以及流体边界层等内容,并以简明易懂的方式呈现给读者。
书中还包含了丰富的例题和习题,可以帮助读者更好地理解和巩固所学的知识。
2. 《流体力学及其应用》(作者:Daugherty,C.A.等;郑德一等,译)这本书是流体力学领域的经典之作,内容丰富、全面而深入。
书中介绍了流体静力学、流体动力学、流体传热和流体机械等方面的内容,并结合大量实际应用案例进行讲解。
该书采用了简洁清晰的语言和大量的插图,有助于读者对流体力学概念和原理的理解和掌握。
3. 《流体力学基础》(作者:程其飞,冯广中等,编著)这本书是一本较为系统全面的流体力学教材,适合作为工科类专业本科生或研究生的教材使用。
书中内容涵盖了流体力学的基本概念、基本方程、流动形态和流动特性等方面,对各种流动现象进行了深入的分析和讨论。
该书知识点讲解逻辑清晰,配有大量的示例和习题,便于读者理解和巩固所学知识。
4. 《流体力学导论》(作者:Munson, B.R.等;姜景海等,译)这本书是一本经典的流体力学导论教材,内容简洁明了,适合初学者入门。
书中介绍了流体静力学、流体动力学、流体传热和流体机械等内容,并通过大量实际应用案例进行讲解和分析。
该书在讲解流体力学理论的同时,强调了实际应用的重要性,有助于读者将理论知识与实际问题相结合。
5. 《计算流体力学基础》(作者:李洪涛,编著)这本书是一本较为专业的计算流体力学教材,适合研究生或工程技术人员学习和研究使用。
流体动力学经典著作
流体动力学的经典著作包括朗道的《流体动力学》、吴望一的《流体力学》、普朗特的《流体力学概论》等。
这些著作都是流体力学领域的经典教材和参考书,被广泛引用和应用。
其中,朗道的《流体动力学》是一部非常经典的物理风格的流体力学教材,具有丰富的内容和严谨的推导,被认为是最具影响力的流体力学著作之一。
吴望一的《流体力学》则是一部中文的流体力学教材,系统介绍了流体力学的基本原理和应用,非常适合本科生和研究生学习。
普朗特的《流体力学概论》则是一部入门级的流体力学教材,重点介绍了流体力学的基本概念和方程,为进一步深入学习打下基础。
此外,还有一些其他经典的流体力学著作,如奥斯瓦提许的《气体动力学》、庄礼贤的《流体力学》、吴子牛的《空气动力学》等。
这些著作各具特色,读者可以根据自己的需求和学习程度选择适合自己的参考书。
德国亚琛工大流体传动与控制教材简介张海平(德国美因兹 蔡勒公司ZOELLER -K IPPER Gm bH )摘 要:文章概述了德国亚琛工大流体传动与控制的三本教材:液压,流体技术的可移动应用,流体技术中的控制技术与微机应用。
关键词:流体技术;教材;液压控制;微机应用收稿日期:2003-03-10作者简介:张海平(1947-),男,工学博士,现主要从事车载液压系统及控制硬软件的研发。
德国亚琛工大(Technische H ochschule Aachen 直译应为亚琛工学院)其实是一所综合性大学(网页:w ww.rw th -aachen.de),始建于1870年,1875年定名为/工学院0,沿用至今。
目前共有正教授约400名,科学工作者约1900人,非科学工作者约6100人,各类工作人员共约11,000人。
每年入学新生约4000人,2002/03学期注册学生29,667人。
2001年毕业生2085人。
毕业生在校时间多数为5至7年,获硕士证书(Diplom ),有资格申请攻博。
2001年获博士证书784人。
亚琛工大现设9个系,其中机械系中设有工作学、燃料、涡轮、推动技术、车辆、船舶、航空与航天、陶瓷、塑料、激光、核反应堆、热动力、纺织、黏结、电站等30个专业、55个研究所与专业教研室。
2002/03学期有学生4529人,新生839人。
其中的流体动力和控制研究所(IFAS,全称In -stitut fuer fluidtechnische Antriebe und Steuerungen,以下简称流技所)由巴克教授于1968年创办。
2001年研究经费285万欧元(约合人民币2300万元)。
现有做课程设计与毕业论文的硕士生及硕士毕业生62人,博士生23人,每年培养出4至5名博士。
在德国,明文规定,获博士证书后还需要完成一篇教授资格论文才能申请大学教授职位。
据巴克教授介绍,亚琛工大尚有一不成文规定:没有在工业界滚过几年是不可能得到工科教授职位的。
现任所长穆任霍夫(H.Murrenhoff)教授于1983年完成博士论文,在所里任总工至1986年后,先到一美国航空技术公司任工程和营销副总裁,后在德国一著名电子机械公司任技术总裁,至1994年10月才返回该所接替巴克教授。
流技所的目标被定为:通过创造性的研究和开发,不断推进流体技术的专业领域;而把有志于此的大学生,受训者与合格的青年工程师)博士生组合在一起,就为实现这一目标奠定了基础;进而面向实际的培训则不仅为开拓与进一步发展流体技术,也为充实他们的职业生涯作出贡献。
在流技所每个博士生手下都有若干硕士生,博士生是科研课题的实际组织者,具体科研工作往往分给硕士生进行。
自1979年以来已有11位大陆学者在此作过学术访问或攻博。
流技所现开设以下六门课:1.流体技术原理(液压与气动);2.伺服液压;3.流体技术的可移动应用;4.流体技术中的控制技术与微机应用;5.流体技术机械与仪器的设计;6.润滑与压力传递介质。
第一与第二门课由穆任霍夫教授主讲,第三与第四门课由穆任霍夫教授与其他教授合开。
5流体技术机械与仪器的设计6由力士乐公司的雅可普博士(G.Jacobs)等人合讲。
5润滑与压力传递介质6由福克斯(Fuchs)公司的满(M ang)教授主讲。
其中5流体技术原理6与5流体技术的可移动应用6是为部分专业开的专业必修(选)课,其余四门是为对流体技术方向感兴趣的硕士生和博士生开的选修课。
本文对其中三本教材作一简介,以便读者了解亚琛工大流体动力与控制教学当前的状况。
这些教材通常都是由2至3名博士生执笔的。
5流体技术原理 第一卷:液压65流体技术原理6是制造技术专业及设计与开发专业的专业必修课,也是能源处理技术专业、塑料技术专业、电站技术专业、轨道车辆专业及输送技术专业的专业必选课。
其教科书第一卷5液压6的前身是巴克教授主编的5液压原理694年第十版。
97年由穆任霍夫教授主编的第一版问世,98年出了第二第3期(总第99期)2003年6月 液 压 气 动 与 密 封Hy d.P neum.&SealsN o.3(Serial N o.99)June.,2003版。
现在使用的是由穆任霍夫教授2001年主编的第三版。
第二卷5气动6的前身是巴克教授主编的5气动原理694年第九版。
现在使用的是穆任霍夫教授1999年主编的第一版。
两卷一共仅讲授30学时,练习课30学时,三个学分。
5液压6[1]2001年版系32开本,403页,分5章。
在第一章/引言0(13页)中首先定义了研究对象,以一履带挖土机为例介绍了液压系统的各个组成部分。
在/液压动力与控制当前的状况0一节中指出,自1970年以来,流体技术行业的增长速度明显超过整个机械制造行业,单是2000年上半年德国液压行业的总产值已达26亿马克(约100亿元人民币),出口占49%。
对液压行业的三个分支)固定液压,可移动液压与航空液压的特点作了分析。
对机液电三种推动方式在力密度、中距离传输、可控性、效率、灵活性方面作了比较。
对液压的一些短处)可泄漏、对污染的敏感、黏度随温度变化、可压缩、可燃、可能污染环境等一一作了介绍分析。
第二章/基本原理0(80页)。
第一节/液压静力学0介绍理想液体在线性运动与旋转运动时的基本公式。
第二节/液压动力学0介绍了连续方程及其应用、能量方程及其应用,动量方程及其在恒定流与非恒定流时的应用。
第三节/液压网络0运用电液相似性引入液容、液感、液阻等概念,分析了管道及液压缸(马达)的液感,讨论了由液压介质的可压缩性与管道弹性而导致的液容,列了一实测曲线作对比。
以一个液压缸内压力在阀开启后的建立过程为例,作了解析计算,并指出,实际情况普遍要复杂得多,不能解析计算,必需借助计算机。
第四节/液压管路中的压力损失0。
第五节/作为同质振荡器的液柱0(23页)在推导了波传递方程及其解,引出了管道的输入阻抗、液压冲击后,给出了计算实例,解释了压力波的反射,介绍了圆管声波阻尼器的工作原理与阻尼曲线。
第三章/元件0(214页)。
第一节/液压介质0有37页。
鉴于液压介质的选择对日益敏感的环境保护问题具有越来越大的影响,因此,除了传统的矿物油外,还详细介绍了可生物分解的及难燃的液压介质的组成与特性,并列出了抗氧化、抗磨损、减摩擦、改善黏温指数、降低凝固点、抗泡沫、去污及弥散、抗腐蚀等各种添加剂的化学成分。
介绍了污染的种类、来源、影响及分级。
列出了一些常见产品的关键参数。
第二节/泵和马达0(66页)。
在介绍了泵与马达的基本工作原理后,对一些市场常见的产品作了详细的解剖分析。
介绍不同类型的液压缸仅用了6页。
虽然离心泵不属于液压传动,但鉴于它具有噪声低、无流量脉动、不需要溢流阀等一系列优点,可作为辅助泵用于过滤、加热、冷却系统,因此特别作了介绍与分析。
第三节/阀0(59页)。
分阀的构造分类、开关阀、比例与伺服阀、阀的驱动、止回阀、压力阀、流量阀、插装阀等八部分。
在导出了液动力的计算公式后,用两组曲线解释了液动力在阀开启过程中的变化。
列出了开关电磁线圈与比例电磁线圈的剖面图及力)行程曲线族以作对比。
用两组电流、电压的实测曲线解释了交直流电磁线圈不同的开关过程。
在溢流阀一节中,结合两组实测曲线解释了液动力及弹簧作用力对溢流阀压力)流量静态特性的影响,以及如何利用液动力来改善溢流阀压力)流量静态特性。
在介绍了流量调节阀的结构及工作原理后,结合实测曲线对其静态与动态特性作了深入的定性分析。
对不同形式的二通插装阀及其回路作了简单介绍。
第四节/其他元件0(52页)除介绍了油箱、冷却器、连接、蓄能器、密封件外,特别用了10页来介绍压力、流量、温度、位移等传感器与测量器的工作原理,还用照片与曲线对过滤器的作用方式、性能指标、结构特性及安装作了详细介绍。
第四章/回路0(62页)第一节/控制原理0(8页),归纳了液压控制的体系,解释了阻力控制与排量控制的作用原理。
第二节/泵-马达组合传动0(32页)介绍了区分不同的泵-马达组合的五个主要特征:回路(开式或是闭式)、耦合方式(直接耦合或是远距离传送),调节(变量泵、变量马达或是组合变量)、功率输出(串联或是并联)、功率流(全液压传输或是部分液压传输)。
用效率与特性曲线场解释了随压力与转速而变的功率损失。
第三节/调节0(9页)简单介绍了流量、压力、功率、位置的调节。
第四节/回路举例0(13页)简单介绍了不同类42液压气动与密封2003年第3期型的速度控制、流量调节、压力控制、同步及蓄能器回路。
第五章/附录0(23页)包括文献、换算系数、符号、索引。
与国内常见教材相比,照片、曲线,特别是实测曲线多一些。
对动特性的分析未引入传递函数,仅使用分解作用图作定性分析。
5流体技术的可移动应用65流体技术的可移动应用6[2]是机动车专业的专业必选课。
其教科书前身是巴克教授1989年主编的5机动车中的液压6,1995年穆任霍夫教授与机械系车辆研究所瓦伦托维茨(Wallentow itz)教授合作编了第二版。
现在使用的是1998年新一版。
讲授30学时,练习课30学时,三个学分。
该教科书系32开本,441页,分四章。
每节后均有参考文献。
第一章/流体技术的可移动应用的系统化0(80页),介绍流体技术的应用领域、对流体技术的要求、流体技术的元件、压力传递介质。
第二章/机动车中的流体技术0258页,由四节组成。
第一节/纵向运动0介绍流体技术在下述组部件中的应用:发动机的同装置、点火时间控制、润滑系统、冷却系统;机械离合器的液压驱动,液力驱动离合器;液力转速变换器、自动换挡器、机械无级变速器(CVT)的液压驱动;分传动器及刹车装置。
分析了传动链中振动的产生原因与液压减振器。
第二节/横向运动0分析了不同类型的前轮转向的液压辅助系统;回路,性能与特殊部件;介绍了不同形式的四轮转向液压辅助系统;概述了博世(Bosch)公司1995年研发的行驶动态调节系统(FDR)。
第三节/竖向运动0介绍分析了不同类型的流体振动阻尼器的结构与性能曲线:单管、双管、频率可选、阻尼可调、可控、电阻液、双活塞;介绍了空气弹簧、液气弹簧与主动弹簧的原理、结构与性能;还概述了目前尚处于研发阶段的抗晃动系统。
第四节/舒适与安全系统0介绍流体技术在轮胎气压调节器、气动离合器、车门集中闭锁系统、气动集成、车灯倾角调整、空调、座椅调节、救生气垫等中的应用。
第三章/可行驶工作机中的流体技术0(102页)第一节/回路0分析了应用在可行驶工作机中的并行、级联、串联回路的特点。
第二节/能量供应0除介绍了固定流量系统、固定压力系统、负载敏感系统及它们的效率比较外,还单独列出了流量及压力按需分配系统。
第三节/液压行驶驱动0在介绍了液压行驶驱动的基本回路后,分析了在边工作边行驶的工作机(譬如建筑机械)中,几种充分利用发动机有限功率的行驶驱动控制方式的结构与工作原理:恒压控制、极限负载控制与自动控制。