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《基于DSHW的液壓管道動(dòng)態(tài)特性仿真分析.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、信DOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2015.04.012基于DSHW的液壓管道動(dòng)態(tài)特性仿真分析李艷紅,劉修泉,郁凱元(1.廣州番禺職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院,廣東廣州I511483;2.東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,江蘇南京210096)摘要:首先介紹了液壓管道模型,并建立了管道分布參數(shù)和有限分段集中參數(shù)數(shù)學(xué)模型,采用特征線法對分布參數(shù)模型進(jìn)行求解,同時(shí)對管道粘性摩擦阻力進(jìn)行了計(jì)算,將這兩種模型算法引入液壓系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真軟件DSHW中。以水錘現(xiàn)象為仿真實(shí)例,采用DSHW軟件分別對這兩種管路模型進(jìn)行仿真計(jì)算,分
2、布參數(shù)模型雖然復(fù)雜,但是計(jì)算精度較高,分段集中參數(shù)計(jì)算精度較低,但模型較為簡單,計(jì)算參數(shù)少。關(guān)鍵詞:液壓管道;分布參數(shù);有限分段中圖分類號(hào):TP242文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009—9492(2015)04—0043—04SimulationandAnalysisoftheHydraulicPipelineDynamicCharacteristicsBasedonDSHWLIYan-hong,LIUXiu-quan,YUKai-yuan(1.SchoolofMechanicalandElectronic,Guangzho
3、uPanyuPolytechnic,Guangzhou511483,China;2.SchoolofMechanicalEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)Abstract:Firstlythemodelsofthehydraulicpipelinewereintroduced,andthemathematicalmodelsofthedistributionparameterandlimitedsectionpipelinewereestablished
4、.Thedistributedparametermodelissolvedbythecharacteristiclinemethod,thepipelineVISCOUSfrictionresistancewascalculated.Thesetwomodelalgorithmisintroducedintothehydraulicsystemdynamicsimulationsoftwa/'eDSHW.Forexamplewaterhammer,byDSHWsoftwarethetwopipelinemodelwasca
5、lculated.Thedistributedparametermodeliscomplex,buttheprecisionishigher.Thesectionallumpedparametermodelisrelativelysimple,lesscalculationparameters,theaccuracyislow.Keywords:hydraulicpipeline;distributedparameter;limitedsectionO引言DSH動(dòng)態(tài)仿真程序是由德國亞琛工業(yè)大學(xué)液在液壓傳動(dòng)及控制系統(tǒng)的分析中
6、,管道動(dòng)態(tài)壓氣動(dòng)傳動(dòng)及控制研究所開發(fā)的,它是一種比較特性的研究在理論上和實(shí)踐上一直是人們所關(guān)注成功的液壓系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性數(shù)字仿真專用程序系的重要課題。流體傳輸管道實(shí)質(zhì)上是一分布參數(shù)統(tǒng)。DSH面向液壓系統(tǒng)原理圖建模,具有豐富的系統(tǒng),其模型中含有復(fù)雜的貝賽爾函數(shù)和雙曲函模型庫,并且可以擴(kuò)展。DSHW是在DSH基礎(chǔ)上數(shù),這給模型的解析與應(yīng)用帶來很大的困難。以進(jìn)行改進(jìn),具有友好的人機(jī)對話界面,擴(kuò)展管道前在分析液壓管道系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性時(shí),要么忽略管分布參數(shù)的算法模型庫,增加了相應(yīng)的算法,可道動(dòng)態(tài)特性的影響,要么將管道當(dāng)作一個(gè)容腔來以方便地對
7、細(xì)長管道進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性分析與計(jì)算嘲。處理。隨著人們對系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能要求的提高和液1液壓管道模型壓機(jī)算計(jì)輔助設(shè)計(jì)的發(fā)展,液壓動(dòng)態(tài)仿真具有特管道的數(shù)學(xué)模型有三種:集中參數(shù)模型、分別重要的作用,而且愈來愈向高精度、高準(zhǔn)確度布參數(shù)模型和有限分段集中參數(shù)模型。管路的集方向發(fā)展,管道的分布參數(shù)模型的近似,已逐漸中式參數(shù)模型把系統(tǒng)中的管路當(dāng)作一個(gè)液阻來處成為人們所關(guān)注的領(lǐng)域n卅。理。當(dāng)管路比較簡單、管徑與管長比值較大時(shí),收稿日期:2014—11—21匿受、制造業(yè)信息化模型較為實(shí)用。分布式參數(shù)模型有連續(xù)式和離散式兩種:連續(xù)式參數(shù)模型把系統(tǒng)中較
8、長的管路看作由液阻、液感和液容元件所組成的網(wǎng)絡(luò),這種模型在理論上比較精確,但數(shù)學(xué)處理比較復(fù)雜,是處理長管道的常用方法。有限分段集中參數(shù)模型即是離散式分布參數(shù)模型,處理比較簡單,參數(shù)物理意義明顯,較適用于工程領(lǐng)域。1.1管道的分布參數(shù)模型1.1.1基本方程圓管內(nèi)一維非恒定流動(dòng)是用平均流速代表圖2特征網(wǎng)格軸