液压冲击器运动规律仿真研究
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基于Simulink的液压冲击器动态仿真
杨务滋;邱海灵;苗润田
【期刊名称】《凿岩机械气动工具》
【年(卷),期】2005(000)003
【摘要】在分析液压冲击器的工作原理及特点的基础上,建立了冲击器的数学模型,运用Simulink/Stateflow建立了仿真模型,通过对一个实例的仿真和分析,结果表明,仿真模型正确,通过仿真可以使冲击器设计更加合理.
【总页数】6页(P40-45)
【作者】杨务滋;邱海灵;苗润田
【作者单位】中南大学,机电工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,机电工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,机电工程学院,湖南,长沙,410083
【正文语种】中文
【中图分类】TD422.5
【相关文献】
1.基于Simulink/Stateflow的液压冲击器混合建模与仿真 [J], 徐必勇;叶兴海;罗铭
2.基于SIMULINK的氮爆式液压冲击器系统仿真模型 [J], 丁问司
3.基于Simulink的阀控液压缸系统动态仿真 [J], 吴玲
4.基于Matlab/Simulink的三相动态负荷实际电网动态仿真的应用 [J], 苗宇;熊炜;李卓;黄友金;周董植
5.基于Matlab/Simulink的ADSR堆芯动态仿真实验设计 [J], 曾文杰;李楚豪;罗润;陈乐至;谭旭;杜尚勉
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液压系统动态性能仿真研究液压系统是一种非常重要的动力传输装置,其广泛应用于工业、航空、军事、汽车等领域。
为了使液压系统具有更好的工作效率和性能表现,需要进行动态性能仿真研究。
本篇文章将介绍液压系统动态性能仿真的基本原理及其在实际应用中的优点和实践操作。
第一章:液压系统动态性能仿真的基本原理液压系统是一种能量传递系统,能够将液体作为介质传递能量,并实现机械工作的过程。
液压系统的动态性能表现是指系统在工作过程中所表现出的动态特性,包括各种参数的变化规律、动态响应性能、运动稳定性以及控制特性等等。
液压系统动态性能仿真技术是应用计算机数值模拟、数学建模和仿真技术,对液压系统的工作过程进行模拟和再现,以便在实际应用中解决液压系统的动态性能问题。
其中,数值模拟就是指通过计算机软件对液压系统的建模和仿真,以便更精确地模拟液压系统的动态特性。
液压系统动态性能仿真的基本原理包括如下两个方面:1.数值模拟:利用计算机仿真软件,结合液压系统的实际情况,建立数学模型,并进行数值模拟计算,获得系统在不同工作条件下的动态特性。
2.动态特性分析:通过仿真计算获得系统在不同工作条件下的动态特性,在此基础上进行分析其动态特性,找出问题,并提出改善或优化方案。
第二章:液压系统动态性能仿真的优点液压系统动态性能仿真技术的应用,有以下几个优点:1.提高系统设计思路:通过系统仿真,可以得出不同工况下系统参数之间的关系,以及对系统性能的影响。
这些分析结果可以引导液压系统的设计方向,并帮助设计师更快速、准确地完成系统设计。
2.优化设计方案:通过仿真得到的系统性能数据,可以对系统进行优化设计,以实现更好的性能和效益。
在模拟分析的过程中,可以建立多种方案,通过对比不同方案的性能数据,确定最优的方案。
3.缩短研发周期:液压系统动态性能仿真技术可以帮助在设计和研发阶段确定更好的系统方案,避免在试验中浪费时间和资源,从而加速研发进度,缩短研发周期。
4.降低生产成本:通过仿真分析,可以较早地找出系统设计中的问题和缺陷,从而更快速地进行改进。
高速冲击试验台液压系统仿真分析戴琳①(太钢不锈钢股份有限公司炼铁厂 山西太原030003)摘 要 设计了高速冲击试验台液压控制系统;建立了系统模型并仿真分析了冲击试验台闭环位置控制系统的稳定性和动态特性。
研究结果表明,高速冲击试验台液压系统采用液压泵和蓄能器组合动力源,具有高响应、大流量的特点,前馈补偿及加速度反馈的PID复合控制提高了系统的控制精度,液压控制系统冲击速度在250ms内达到4 137m/s,冲击加速度达到1200g,达到了试验台的控制要求。
可以模拟大推力液压泥炮快速堵铁口而产生的冲击或其它各种高速冲击,检验铁口区域耐材和设备的抗冲击能力,降低铁口设备的损坏风险。
关键词 高速冲击 液压系统 动态特性 仿真中图法分类号 TG315.9 TP391.9 文献标识码 ADoi:10 3969/j issn 1001-1269 2022 05 020SimulationAnalysisofHydraulicSystemofHigh speedImpactTest bedDaiLin(IronmakingPlant,TISCOStainlessSteelCo.,Ltd.,Taiyuan030003)ABSTRACT Thehydrauliccontrolsystemofhigh speedimpacttest bedisdesigned.Thesystemmodelisestablishedandthestabilityanddynamiccharacteristicsoftheclosed looppositioncontrolsystemaresimulatedandanalyzedoftheimpacttest bed.Thehydraulicsystemiscomposedofacombinedpowersourceofhydraulicpumpandaccumulator.Theresearchresultsshowthatthesystemhasthecharacteristicsofhighresponseandlargeflow.ThePIDcompoundcontroloffeedforwardcompensationandaccelerationfeedbackimprovesthecontrolaccuracyofthesystem.Theimpactspeedreaches4 137m/swithin250ms,andtheimpactaccelerationreaches1200g.Thesemeetsthecontrolrequirementsofthetest bed.Thetest bedcansimulatevarioushigh speedimpacts,includingtheimpactcausedbytherapidblockageofthetapholeofthehighthrusthydraulicclaygun.Itcantesttheimpactresistanceoftherefractorymaterialsandequipmentinthetapholearea,andreducethedamageriskoftheirontapequipment.KEYWORDS Highspeedimpact Hydraulicsystem Dynamiccharacteristic Simulationanalysis1 前言高速冲击试验台主要用于某些设备的抗冲击实验,如泥炮工作时存在的液压冲击[1],还有船体、船舰用设备和其他抗冲击设备等[2],设计的高速冲击试验台主要技术指标为:冲击速度在250ms内达到4 137m/s,并在250ms~300ms内保持匀速,匀速阶段冲击速度允许误差为±0 02m/s;试验台在250ms~300ms内完成撞击与制动;试验台冲击加速度达到1200g。
某火炮输弹机构中的液压冲击仿真分析王新春;董振乐;马大为;乐贵高【摘要】In order to reduce the hydraulic impact on the hydraulic system of an artil ery feed mechanism,this paper uses AMESim software to build the simulation model of the feed mechanism,analyzed the hydraulic impact principle and the parameter variables which have influence on the hydraulic impact. Base on the simulation model, the effect of different parameters on the feed mechanism is analyzed on the condition of only changing one parameter. Then the measures of reducing hydraulic impact and the development direction are were presented. The conclusions are of some reference values to the optimal design of this system.%为尽量减小某火炮输弹机构液压系统中存在的液压冲击问题,利用AMESim软件建立了输弹机构液压系统的仿真模型。
通过分析液压冲击原理,得出影响液压冲击的参数变量。
基于仿真模型,在单纯改变某一影响参数的条件下,分析了不同参数变量对输弹机构液压冲击的影响,提出了减小液压冲击的措施以及需要进一步研究的方向,此结论对输弹机构液压系统的优化设计具有一定的参考价值。
液压系统中流体动力学的仿真与优化引言液压系统是一种重要的动力传输和控制装置,广泛应用于各个领域,如工业、机械、航空航天等。
液压系统的性能优化对于提高系统效率、降低能源消耗和提升工作质量具有重要意义。
本文将就液压系统中流体动力学的仿真与优化进行探讨,为相关领域的研究者和工程师提供一些思路和方法。
一、液压系统的流体动力学模型液压系统的流体动力学模型是对液压系统中液体流动行为进行数学描述的模型。
了解和掌握液压系统的流体动力学模型是进行仿真与优化的基础。
液体在管道中的流动是由一系列流体力学方程描述的,其中包括连续性方程、动量方程和能量方程。
在建立流体动力学模型时,需考虑液体的非压缩性、不可压缩性以及流动的稳态和非稳态等因素。
二、液压系统的仿真方法1. 基于物理模型的仿真方法基于物理模型的仿真方法是通过建立液压系统的数学模型,应用数值计算方法对系统进行仿真和分析。
这种方法精确度较高,可以准确地描述液体在系统中的运动和力学行为。
常用的物理模型包括Laminar Flow模型和Turbulent Flow模型等,可以根据系统的实际情况选择合适的模型进行仿真。
2. 基于经验模型的仿真方法基于经验模型的仿真方法是通过对已有实验数据的总结和整理,建立近似的数学模型进行仿真。
这种方法适用于一些复杂的液压系统,其中物理模型难以建立或计算时耗费较大。
通过利用已有的经验模型,可以在一定程度上预测系统的性能和工作状态。
三、液压系统的流体动力学优化液压系统的流体动力学优化是指对液压系统中液体流动行为进行优化,以提高系统的效率和工作质量。
流体动力学优化可以从多个角度进行,如优化系统的结构设计、优化系统中的流体参数和优化系统的控制策略等。
1. 结构设计优化液压系统的结构设计是影响系统性能的重要因素之一。
通过优化系统的结构设计,可以提高系统的能效、减少能量损耗和提高系统的可靠性。
在进行结构设计优化时,需充分考虑液压元件的选型、布局和系统的排水和排热等问题。
液压缸的动力学仿真与控制算法研究液压缸作为现代工程领域广泛应用的一种执行元件,其动力学仿真与控制算法的研究对于提高液压系统的性能具有重要的意义。
一、液压缸的动力学仿真液压缸是一种将液压能转化为机械能的传动装置。
液压缸的动力学仿真研究通过模拟液压系统中液压缸的工作过程,可以分析液压缸的性能指标并进行优化设计。
液压缸的动力学仿真过程主要包括建立液压系统的数学模型、求解模型的运动方程以及模拟系统的动态响应等步骤。
在液压缸的动力学仿真中,首先需要确定液压系统的工作条件和参数,包括液压液的性质、液压缸的结构尺寸以及工作负荷等。
然后,可以利用理想气体定律、液力传动等基本原理建立液压系统的动力学模型。
通过求解模型的动态运动方程,可以得到液压缸的位置、速度、加速度等动态响应。
液压缸的动力学仿真可以帮助工程师更好地了解液压系统的工作原理和特性,提前发现系统中的问题并加以优化。
另外,通过仿真可以对液压缸的性能指标进行评估,如响应时间、精度和能耗等,为系统设计和控制算法提供参考。
二、液压缸的控制算法研究液压缸的控制算法研究是提高液压系统性能的关键。
液压系统的控制算法主要包括位置控制、速度控制和力控制等。
在液压缸控制算法研究中,主要考虑控制的精度、响应速度和稳定性等指标。
位置控制是液压系统最基本的控制方式之一,通过调节液压缸的工作位置来实现对执行元件的控制。
常用的位置控制算法有PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
PID控制根据液压缸的位置误差和误差变化率进行控制,控制精度较高,但对系统参数变化较为敏感。
模糊控制基于模糊集合的概念,可以对参数变化和不确定性具有一定的鲁棒性。
神经网络控制利用神经网络模型的学习能力进行系统建模和控制,可以适应复杂系统的控制需求。
除了位置控制外,速度控制和力控制也是液压系统中常用的控制方式。
速度控制通过调节液压缸的工作速度控制执行元件的运动速度。
力控制则是根据负载情况调节液压缸的工作力来实现对执行元件的力控制。
液压系统的模拟仿真与分析液压系统是一种将流体力学原理应用到机械领域的重要技术。
液压系统主要将驱动源如液压泵、压缩空气、机械传动等能量源的动力能源,将其通过液压传动部件(液压处置)的转换作用,转化成液压能并输送到执行机构(缸)执行运动,从而实现预期的机械动作。
在实际生产和工程应用中,液压系统总是被广泛应用于各种机床、机器人、冶金设备、船、飞机及各种工业装备和农业机械、林业机械等,尤其在工程实际中,对于液压系统协调性及其动态特性的了解和分析都是非常重要的。
最近,液压系统的模拟仿真与分析工作在机械和自动化行业中也变得越来越重要,这是因为模拟仿真与分析可为液压系统分析和设计提供有效的工具,并能减少原型设计所需的开发时间和费用。
液压系统模拟工作的目标是基于系统及其子系统的建立,通过进行实验、设计和分析,来预测系统的运行和调整,然后确定设计和实际测试所需的最佳方案。
对液压机械系统的研究可帮助提高运转速度和精度,降低噪声和维护成本,提升安全性能和增强设计的经济效益等。
液压系统仿真模拟主要应用于两个方面: 第一个方面是在设计阶段使用仿真对系统进行优化设计和测试,以确保对整个系统进行适当的调整。
第二个方面是在运营阶段,用仿真对系统进行分析和修复。
为了实现这两个方面的目标,需要建立液压系统模拟仿真模型,并使用该模型对系统进行分析和修复。
液压系统仿真的基本原理是使用计算机软件(例如Matlab,Simulink等)构建液压系统的一份模拟,该模拟包括所有的液压元件及其动态特性参数,并通通过仿真模型,用计算机模拟液压系统运动、力和通过液压系统传输介质的流速和压力等信息。
其中,对于液压系统中的液流,常使用较为复杂的流体力学模型来模拟它的行为。
液压系统仿真模拟的建模方法有很多种,包括建立动态数值模型(Dynamic Numeric Model, DNM)、建立星型图结构模型(Flow-mass model)和建立复杂宏结构模型等。
交流液压冲击机构的动态仿真的开题报告一、研究背景液压冲击机构是广泛应用于各种机械加工、冲压、剪切等工业领域的重要装置,其具有结构简单、体积小、输出动力大等优点,得到越来越广泛的应用。
然而,由于工作环境的复杂性,液压冲击机构在长期使用过程中,可能会出现漏油、噪声大等问题,影响机构的工作效率和使用寿命。
因此,如何有效解决这些问题成为液压冲击机构研究的重点之一。
目前,液压冲击机构的研究主要集中在设计优化、材料选用、机构力学分析等领域,但液压冲击机构的动态特性研究相对较少。
因此,在实际应用过程中,设计人员难以准确预测机构在工作时的受力情况,这会对机构的设计和使用造成不利影响。
二、研究目的本次研究旨在通过对液压冲击机构进行动态仿真分析,探究机构的受力和动态特性,为机构设计和使用提供科学的理论支持。
三、研究内容1. 建立液压冲击机构的动态仿真模型,包括机构结构和液压系统,并引入外界载荷。
2. 运用有限元方法对液压冲击机构的受力情况进行分析,预测机构在外界载荷下的应力和变形情况。
3. 采用动力学分析方法研究液压冲击机构的振动特性、冲击响应,确定机构的固有频率和阻尼参数。
4. 对液压冲击机构的动态特性进行优化设计,提高机构的工作效率和使用寿命。
四、研究意义通过对液压冲击机构进行动态仿真分析,可以深入了解液压冲击机构的受力和动态特性,提高机构的工作效率和使用寿命。
同时,研究成果可以为液压冲击机构的设计和使用提供科学的理论基础,具有重要的工程应用价值。
五、研究方法本次研究主要采用有限元方法和动力学分析方法。
建立液压冲击机构的三维有限元模型,运用ANSYS等有限元软件对机构的受力分析进行仿真,并结合MATLAB等计算软件对机构的动态特性进行分析。
六、研究进度目前,已完成对液压冲击机构的结构设计和初始仿真分析,正在进行机构动态特性的分析和优化设计。
七、预期成果通过对液压冲击机构的动态仿真分析和优化设计,预期获得机构的受力和动态特性的详细分析结果,提高机构的工作效率和使用寿命,为液压冲击机构的设计和使用提供科学的理论基础。
水压式打桩机冲击器液压系统建模与仿真分析文泽军;王进;杨书仪;罗纯知;郭光明【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2013(024)013【摘要】分析了水压式打桩机冲击器的工作机理,根据功率键合图理论构建了其液压系统的键合图模型.以AMESim软件为平台,搭建了水压冲击器液压系统的仿真模型,通过设置参数,对该模型进行仿真,得到了冲击活塞和阀芯的运动曲线,继而分析了活塞和阀芯的位移、速度、加速度随时间的变化规律.通过依次改变流量、溢流阀调定压力、活塞质量、前腔阀口开口长度和中腔阀口开口长度等参数,仿真分析了各参数对冲击性能的影响规律.结果表明:水压式打桩机冲击器液压系统流量达到额定值后,继续增加流量不能有效提高冲击性能;设置较高的溢流阀调定压力能充分利用输入水压能,显著提高冲击性能;活塞质量增大会降低冲击性能;增大前腔阀口开口长度可以提高冲击性能;增大中腔阀口开口长度反而使冲击性能降低.研究结果为水压式打桩机冲击器结构设计与优化提供了理论依据.【总页数】8页(P1809-1816)【作者】文泽军;王进;杨书仪;罗纯知;郭光明【作者单位】湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室,湘潭,411201;湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室,湘潭,411201;湖南科技大学机械设备健康维护湖南省重点实验室,湘潭,411201;湘潭昌昇达精密机械有限公司,湘潭,411102;湘潭昌昇达精密机械有限公司,湘潭,411102【正文语种】中文【中图分类】TH122【相关文献】1.水压式凿岩破碎冲击器的研究 [J], 杨红东;郑传峰;计胜利;侯传斌2.双作用式液压打桩机液压系统仿真研究 [J], 梁永红3.回撤吊车行走液压系统建模及仿真分析 [J], 王晨升;苏芳;韩灏;张占东4.车用主动转向液压系统非线性建模与仿真分析 [J], 闫红冬;王保华;陈小兵5.挖掘机液压系统热平衡建模仿真分析 [J], 张凯波;谷正钊;冯克温;权龙因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。