AMESim HCD库的使用

1、图37图38默认值，流通面积为0时的开口量为0，然后随着正开口量线性增加。第一个参数是开口量的下限，可能是由泄漏或是一些固定的小孔口导致的；第二个参数是开口量的上限，可能是由于环形孔口经过某个孔，或是如图39所示，阀芯的移动造成环形孔口的全部打开。图39图40是这两个阀芯子模型的相关参数。注意对应于最小面积的开口量没有出现在这里，是因为模型的泄漏已经通过缝隙和圆形边界明确的计算出来了。将子模型BAO011换成BAO013，然后再运行仿真。会发现再阀芯处于中间位置时，负载孔口存在一个小流量。这里从P到T液一直有少量泄漏。试着增大缝隙和圆形边界的半径，然后会发现增大这些参数会增大泄漏量。图40这个

2、例子的模型将所用问题都高度细化。对阀门的设计者来说是非常适用的，但对于更多的使用者来说，更简单的方法要更合适一些。然而许多情况下，阀的动态特性及其控制系统近似为二阶传递函数，通过软件中提供的数据来定义这些参数。图41就是这样一个高度简化的系统。动态特性由一个二阶滞后提供，包括自然频率和阻尼系数；位移限制由一个饱和元件来实现；位移的最终值是不同的，并产生一个相应得速度；其他需要用来计算的量是子模型BAO011和BAO012空间上的相关数据。图412.5 带移动缸体的液压缸通常得液压缸体是固定不动的或可假定为静止。然而，在其他情况下或是想得到更符合实际的结果就有必要将缸体得运动考虑在内。HCD中的

3、相对运动子模型可以实现这一要求。可以用移动缸体来构建一个液压缸模型，并与固定缸进行比较。系统如图42所示。注意：在HCD中，不要把相对运动的子模型和绝对运动得子模型相混淆。相对运动子模型在库中的标记处于下方，而绝对运动子模型的标记则在上方。HCD中相对运动的子模型的终点挡板都是弹性的。是因为在撞击中，两个质量块是有限定的，有必要得到之间的撞击力。液压腔连有两端口液压节点，作为HCD液压流动端口与标准AMESim液压流动端口的分界。图42系统中下方的一个液压缸连有一弹性阻尼，再连一零速度源，这样就是一个带有柔性装置的液压缸模型。同样还是选用模型选项中的第一个子模型，对其参数进行设置，然后运行仿真

4、。图43给出了运动和固定液压缸的活塞位移。图433. 一般规则3.1介绍HCD库的设计是为了让用户能构建在标准AMESim库中没有的单元，不需要使用AMESet，不用编写程序代码。相对数量不多的基本元件却可用来构建大量的单元。HCD突破了传统的模型构建技术，但又没有完全脱离。用户还是需要有一定的机械基础，能够理解元件或系统工作的基本原理并能够对结果进行解释和分析。此外还有两个技术上的要求：理解输入、输出的关系对物理的理解，不需要很深的数学基础，只需能对重点问题作出解释。3.2 输入、输出关系每一个单元符号代表一种子模型。一个子模型就是要收集一些量，也就是所谓的输入；然后计算一些量，也就是所谓的

5、输出。输入从何而来，来自其他子模型的输出。图44模型之间通过端口相连，之间的关系的基本原则就是两个子模型要连接在一起，其中一个提供另一个的输入量。图44是原动机模型PM001和泵模型PU001的一个连接。箭头表示流动的方向。轴的转速这个量是PM001的输出，也是PU001的输入。T是扭矩，是PU001的输出，又是PM001的输入。两个模型都具有各自需要的输入量。与之相比，图45是尝试将孔口模型OR000和单向阀CV000连接到一起。两个模型都输出一个流量Q，都需要一个压力输入P。这种连接在AMESim中是不可能建立起来的，对这种连接图的专业名称是“输入输出不符”（causality confl

6、ict），而其他领域的一些软件是运行这种错误的。在AMESim中，可以构建如图46的孔口和单向阀之间的连接，但不必要时无需进行这样的设计。真要这样连接，这将是一个“！模型”。关键是在于“压力”，不象电压和力会有些自身限制，；一旦达到100bar，仿真就会宣告失败。 图45 图46这个原则很简单，但在HCD使用中要求分常严格。3.3 设置参数的技巧特别的技巧包括：全局参数复制参数普通参数在使用HCD子元件构建单元时，经常需要对于一个相同的值定义数次。若用四个HCD元件构建一个滑阀的单元，就需将这四个元件中的阀芯直径都设为相同的值。这种情况下，建议使用全局参数，在这种方式下设定直径值。3.4使用动

7、质量块在液压缸、阀及其他元件中，经常有一些部件会发生一维运动。通常这里可以使用HCD中的动质量块，而且必须是两个以解决输入输出的问题。最好的方法是用弹簧、阻尼器或其他两个端口都能够输出力的元件来连接这两个质量块。换句话说，刚性连接变成了弹性连接。动质量块的两个端口都是输出速度、位移和加速度。输出加速度主要是使之能够连接加速度传感器。而在HCD元件的连接中，速度和位移的输出是用来计算：速度导致的流量；腔长；腔容积。这些量中可能会有问题，需要进行设置就只有在零位移处的腔长，下一节将提到这个问题。最后，值得注意的是子模型BRI031的作用。该子模型的外部变量如图47所示。该模型内部体的质量已经设定，

8、但外部质量无法设定。速度和位移由端口图472输入。就需要速度源和位移源。然而，它可以和其他相对运动的质量块子模型构成连接，如BRI022，模拟的是在一个外壳里的两个（或更多）内部体的运动。图48就是这样的一个例子。另外，还可以将这些移动的体与其他的体连接到一起，构建一个伸缩缸。图483.5 设置零位移处的腔长这里所说的位移是子模型的一个输入量。通常来自HCD中的动质量块，设定好初始位移和位移上下限。这里必须设置零位移时对应的腔长。该值用于计算腔体积。虽然有些情况下，这个体积没有作用，但如果流入里BHC11液压动态块，就必须得到正确的体积量，且不能为负。3.6 与标准AMESim连接的子模型多数

9、HCD的液压端口都有个体积量，随着与之相连端口过来的流量变化。也是就说液压管道不是总能连接到这些端口的：没有液压管道的子模型可供选择。在这种情况下，要用一个两端口的液压节点来连接元件，它导入一个零体积来满足HCD子模型的要求。3.7. 重点改造如果要利用HCD创建一个如图49（a）的的连接，需要一系列相互兼容的子模型。如果想要改进为图49（b）的系统，两个原有模型不再兼容，使问题升级。要解决这个问题，就要在重建之前，从HCD子元件的连接中将所有子模型移开。可在“拟定模式”（Sketch mode）用右键手动操作。图49此外，还有另外一种方法就是使用 “映射子系统”的功能。要保证尽可能少的丢失参数值，这是个更好的方法。在“拟定模式”或“子