基于 .I*UIG的液压系统数字仿真研究
张德虎# 朱建公# 肖跃军
! 西南科技大学制造科学与工程学院# 绵阳 /&%4%4"
摘要! 以流体管道和液压缸为例) 详细介绍了 .I*UIG软件在液压系统数字仿真中的应用- 通过建立液压伺服系统中
液压缸的数学模型) 并对其进行仿真) 可得到系统的特性曲线) 其结果有利于电液系统, 数字液压元件的设计和改进-
关键词! .I*UIG* 液压系统* 仿真* 液压缸* 流体管道
中图分类号! *2&,% j5-%77文献标识码! I77文章编号! %44% $-66% "&44/# 6 $&4& $&
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78前言
随着计算机工程技术的发展) 液压系统与数字计
算机相结合产生的数字液压技术已经成为当前液压技
术发展的一个重要方向- 数字液压元件以其结构简
单, 抗污染能力强, 可重复性强和工作稳定可靠等特
点) 而越来越得到液压技术人员的重视- 计算机数字
仿真可以帮助液压系统设计人员在设计阶段就较准确
地预测出设计对象具有的静态, 动态特性) 能够实现
参数和方案的优化) 以便获得最佳的设计- 特别是对
于复杂的液压系统设计来说) 计算机仿真就变得更加
重要了-
.I*UIG是一种功能强大的数学软件) 它可以进
行静态, 动态系统建摸和仿真) 而且支持连续, 离散
或两者混合的线性和非线性的元件及系统- .I*UIG
仿真技术可以通过改变参数来迅速观看系统或元件性
能发生的变化* 能够帮助设计人员调整和完善液压系
统的结构和控制方案) 这有利于数字液压技术的进一
步发展-
98流体管道的 .I*UIG仿真
在液压系统中) 流体管道占有很重要的地位) 管
道中的层流, 紊流粘性流动是液压系统研究的重要课
题之一- 下面笔者以水平管道的层流为例来进行研
究%
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卡儿坐标) 并以管道的中心点为坐标原点-
管道的流量方程%
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其中% >是管道的横截面积-
图 %7管道流场分布图
利用 2MR工具箱进行
仿真研 究) 得出管道中的
轴向流场分布图 ! 等高线
图形式" ) 纵横轴代表管道
内布流场距离中心的位移)
单位为 ==) 如图 % 所示-
得出 管 道 中 流 速 的 最
大值为% U
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) 通过仿真求
出的结果与笔者通过实验得出的结果基本一致- 当然
通过进一步的仿真分析) 还可以得出流速与管径的关
系曲线-
:8液压缸的 .I*UIG仿真
液压缸是液压系统的执行元件) 用来实现直线往
复运动或回转摆动- 其特点是机构简单, 制造容易,
应用范围广以及在液压系统中布置方便- 下面以一种
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