基于AMEsim液压系统工作仿真
摘要 随着科学技术日新月异的发展，机电液一体化的程度也在飞速提高。传统的实物搭建系统完成工作循环费时费力，已经不再适用目前的需求了，对液压系统的设计和动静态特性分析已经成为了最基本的要求。借助仿真软件搭建系统模型进行模拟工作循环已经成为了液压系统设计的重要手段。使用仿真软件模拟实物仿真，更加方便快捷，可以节约成本。
AMEsim作为一款基于键合图系统建模仿真软件在液压仿真领域广受使用。本文是自动车床液压系统的仿真建模及分析，主要设计过程如下：
1、研究自动车床液压工作原理并绘制液压原理图，结合液压原理图完成AMEsim液压系统模型搭建并对模型的元件进行介绍。
2、简述自动车床液压系统模型的构建思路以及对仿真结果进行分析验证机床的工作原理。
3、介绍液压系统实际运行时可能发生的故障、分析故障发生原因并且提出解决办法，并运用AMEsim软件对液压系统故障进行模拟运行，研究这些故障对系统运行的影响。
关键词：自动车床液压系统 AMESim 故障分析 仿真 模拟
第1章 绪论
1.1国内外液压仿真软件现状
伴随着液压工作系统的在各个领域的广泛应用，液压仿真技术也在不断的更新发展。早在1953年，液压仿真就已经出现在了大众视野里。汉普用传递函数法实现了对液压工作系统的分析，这种方法理论成熟简单，这一创举为之后液压仿真技术的发展奠定了基础。1973年，美国俄克拉马州立大学推出了以模型方式建模并且模型可重复使用的仿真软件HYDSIM。其后数年内在开发人员对建模方式的不断完善中，一批从建模原理、程序结构及功能上有所突破的液压仿真软件相继问世。
到了90年代，法国IMAGINE公司推出一款名叫AMEsim的系统分析的软件。运用AMESim建立的系统模型更接近真实，使得用户可以专注于系统本身的设计，实现了多学科交叉领域系统的数学建模，它可以直接使物理系统模型直接转换成实时仿真模型。
与国外飞速发展的液压仿真软件相比，我国在这方面相对来说是比较落后的。本文以AMESim软件为工具，介绍一些使用该软件进行液压系统仿真的经验和技巧，期望能为国内液压系统计算机仿真的应用尽一点绵薄之力。
1.2液压系统建模及仿真技术的发展方向
优化液压系统的建模和算法，开发建模更简单的仿真软件。模型的建造是仿真的基础，建立精准的模型更能反映系统的主要特点，所以未来技术人员应该大力开发建模技术以便为仿真结果分析提供更为真实的依据。这样的模型构建才能反映真实的系统情况。
实现设计的最优化。系统仿真软件的优化涵盖了系统结构设计、参数和性价比的优化。可以通过人工智能专家库和控制理论设计系统结构，确定系统各元件参数，减少实际系统搭建次数。
完善模型库，增设信号控制库，机械库等来拓宽液压仿真软件的应用范围。更为真实的模拟系统的实际情况，开发更多的软件接口，与其他仿真软件联合仿真取长补短。
利用多媒体技术，使仿真结果直观化。要结合多媒体动画技术等多媒体技术，对实际系统进行实时运行仿真，让使用者可以看到液压传动的内容。更加形象化，立体化。
1.3本课题的研究内容
本课题研究的内容是：基于AMEsim液压系统工作仿真。本文是用AMEsim软件对自动车床中的双头车床的液压系统设计建模及仿真的介绍。双头车床的各个车头可以单独调整，显而易见，采用双头车床使得原本需要多道工序加工的产品可以一次性完成，既简化了工序，又提高了生产效率。并且使用双头车床加工出来的零件可以更好的达到精度要求，更能保证左右两个车头加工出来产品的对称度。车床的动力执行部分采用的是液压伺服机构，有利于实现系统的平稳运行、振动所产生的噪声更小等优势，为了避免液压系统所带来的工件爬行、漏油、整体结构体积大等缺点，设计时采用液压阀集成配置并用集成块代替管路，这样做不仅降低了系统的复杂程度及接头的频率，使得整个系统结构紧凑、便于安装。实际操作起来也会更加便捷。
目录
第1章 绪论 1
1.1国内外液压仿真软件现状 1
1.2液压系统建模及仿真技术的发展方向 1
1.3本课题的研究内容 2
第2章 自动车床的液压系统 3
2.1自动车床的外形示意图及其工作要求 3
2.2自动车床液压系统原理图以及工作原理 4
第3章 AMEsim液压元件建模 5
3.1 草图模式 5
3.2 子模型模式 5
3.3参数模式 7
3.4仿真模式 8
3.5 本章小结 9
第4章 自动车床液压系统建模中所涉及的元件介绍 10
4.1 液压元件 10
4.2 机械元件 17
4.3 其他元件 19
4.4 本章小结 20
第5章 自动车床液压系统AMEsim2019 建模仿真 21
5.1自动车床的模型图及重要参数 21
5.2自动车床液压系统AMEsim仿真的设计思路结果分析 22
5.3本章小结 27
第6章 自动车床液压系统AMEsim2019故障注入 28
6.1节流阀打开不完全故障仿真 28
6.2变量泵不完全输出故障仿真 29
6.3行程阀泄漏故障仿真 31
6.4本章小结 33
结论 34
致谢 35
参考文献 36
附录 38
参考文献
[1]黄志坚.液压故障的特点和故障诊断的策略[J].液压与气动,2001.02，29-31.
[2]潘东升,陈松茂,丘宏扬等.液压仿真技术的现状及发展趋势[J].数字设计与数字制造,2005.04,4:7-10.
[3]付永领，祁晓野AMEsim系统建模和仿真［M］.北京:北京航空航天大学出版社，2006．
[4]刘汝臣,浅谈液压系统故障诊断的方法[J].装备制造技术,2009(7).
[5]陈鹰,谢英俊,徐立.液压仿真技术的新进展[J].液压与气动，1997.07,7:4-6.
[6]朱建新,赵崇友,郭鑫.液压挖掘机振动掘削减阻机理研究[J].岩土力学,2007.08，8:95-97.
[7]石红,王科俊,李国斌.液压设备故障诊断技术的研究[J].液压与气动,2000.022：24-27.
[8]袁红兵，岳大灵，廉自生.基于AMESim的液控单向阀卸载动态特性仿真研究[J].煤炭科学技术，2008（12）.
[9]张健，施光林，吴凡，翁建斌.基于AMESim 的船用液力偶合器充排油液压控制系统[J].机械设计与研究，2010（1）.
[10]孙成通 ，陈国华,蒋学华等.液压系统仿真技术与仿真软件研究[J].机床与液压,2008(10).
[11]郭海军.浅谈液压系统故障诊断方法[J].黑龙江交通科技,2010(9).
[12]江玲玲.基于AMEsim14.0 的液压系统动态特性仿真与优化研究[D].西南科技大学,2007.
[13]吴跃斌,谢英俊,徐立.液压仿真技术的现在和未来[J].液压与气动, 2002( 11) .
[14]熊光楞,郭斌,陈晓波等.协同仿真与虚拟样机技术[M].北京:清华大学出版社, 2004.
[15]秦家升,游善兰.AMESim软件的特征及其应用.工程机械,2004,(12):6-8.
[16] Graf A, Hosford W. Effect of changing strain path on forming limit diagram of A12008-T4[J]. Metallurgical Materials Transaction,1993, 24A(9):2503 -2512.
[17] Obermeyer E J,Majlessi S A.A review of recent advances in the application of blank-holder force towards improving the forming limits of sheet metal parts [ J]. Journal of Materials Processing Technology , 1998(75) :222 - 234.
[18] Kleemola J, Pelkkikangas M T. Effect of an intrinsic forming limit of steel copper and brass[J]. Sheet Metal Industry, 1977(63) :591 - 599.
[19] Gronostajski J: Sheet metal forming limits for complex strain
paths[J] .Journal of Materials Processing Technology , 1984(10):349- 362.
[20] OyamaH.Flow Control Valve with a Pressure Compensation Function：U.S.Patent5，904，335[P]．1999—5—18.
