虛擬樣機技術(shù)是一項新生的工程技術(shù)詞。以在計算機上建立機械系統的三維模型,模擬在現實(shí)環(huán)境下系統的運動(dòng)和動(dòng)力特性,它以對象的動(dòng)力學(xué)/運動(dòng)學(xué)模型為核心,其他相關(guān)模型為補充。
由于軸向柱塞泵中某些構件的彈性變形存在非線(xiàn)性慣性_耦合,液壓系統也存在大量非線(xiàn)性環(huán)節,運用傳統試驗法和理論分析法設計和優(yōu)化泵費工費時(shí),而且分析結果往往與實(shí)際相差甚遠。而虛擬樣機的分析方法完全按照)(寸象最本質(zhì)的因素建模,在動(dòng)力學(xué)特性上非常接近于物理樣機,因而列虛擬樣機的仿真評估可以代替對物理樣機設計性能的評估。
液壓系統虛擬樣機技術(shù)是利用目前所具有的CAD建模技術(shù),融合先進(jìn)的液壓仿真技術(shù),列液壓系統的動(dòng)、靜態(tài)特性進(jìn)行預測和研究。因此基于軸向柱塞泵的動(dòng)力學(xué)關(guān)系,耦合液固兩種建模方式,建立兩種模型可以實(shí)時(shí)通信的虛擬樣機,用來(lái)進(jìn)行車(chē)山向柱塞泵I馬達的仿真。
德國亞琛工業(yè)大學(xué)采用液壓系統仿真軟件DSHplus和多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS聯(lián)合進(jìn)行仿真,其中機械模塊以ADAMS中的物理模型和動(dòng)力學(xué)關(guān)系為基礎,液壓模塊用于計算流體產(chǎn)生的壓力參數,摩擦模塊用計算摩擦力,通過(guò)多個(gè)模塊可以對泵的關(guān)鍵摩擦副進(jìn)行聯(lián)合仿真。這是一種初步的虛擬樣機的思想,對以后的研究有重要的啟發(fā)意義。
Rexroth公司使用ADAMS軟件自帶的液壓模塊 和斜軸泵動(dòng)力學(xué)模型耦合,對傳動(dòng)軸進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真,為傾角的優(yōu)化提供了依據。
Parker公司于2004年首次明確提出了采用虛擬樣機的思路對軸向柱塞泵進(jìn)行研究。他們采用液壓系統軟件EASY5和ADAMS聯(lián)合建立虛擬樣機。對柱塞腔的摩擦力、壓力脈動(dòng)和部分結構件的動(dòng)態(tài)應力狀況進(jìn)行了仿真分析.為泵的設計及產(chǎn)品優(yōu)化開(kāi)辟了新的途經(jīng)。
在國內,浙江大學(xué)也開(kāi)展了軸向柱塞泵的虛擬樣機方面的研究,對HAWE的V30泵采用ADAMS和系統仿真軟件AMEsim來(lái)建立虛擬樣機),通過(guò)動(dòng)力學(xué)和液壓兩個(gè)模型的實(shí)時(shí)交互完成聯(lián)合仿真并對軸向柱塞泵的流量脈動(dòng)以及柱塞和主軸的動(dòng)態(tài)應力進(jìn)行了分析。
采用虛擬樣機的仿真手段可以降低試驗成本,提高試驗效率,縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期,對于軸向柱塞泵的開(kāi)發(fā)和故障診斷都有著(zhù)重要意義。
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