Amesim機(jī)電一體化仿真教程

第1章　Amesim軟件仿真建模基本原理1
1.1　系統(tǒng)動態(tài)特性的研究方法1
　　1.1.1　傳遞函數(shù)法2
　　1.1.2　數(shù)字仿真法2
　　1.1.3　兩種系統(tǒng)動態(tài)特性研究方法的比較3
1.2　功率鍵合圖基本理論6
　　1.2.1　鍵合圖語言和模型6
　　1.2.2　基本鍵圖元7
　　1.2.3　鍵圖的增廣10
　　1.2.4　典型系統(tǒng)的鍵合圖模型10
　　1.2.5　液壓系統(tǒng)的模擬方法21
　　1.2.6　由鍵圖模型列寫狀態(tài)方程24
　　1.2.7　狀態(tài)方程的數(shù)值解法25
1.3　Amesim 仿真建模的基本思想26
　　1.3.1　理解端口的概念28
　　1.3.2　理解模型和子模型29
1.4　本章小結(jié)30
第2 章　一維機(jī)械庫32
2.1　一維機(jī)械庫概述32
　　2.1.1　平動元件33
　　2.1.2　轉(zhuǎn)動元件35
2.2　方向的定義37
　　2.2.1　平動正方向的定義37
　　2.2.2　傾角的定義37
　　2.2.3　旋轉(zhuǎn)正方向的定義38
2.3　坐標(biāo)系的定義39
2.4　相對運(yùn)動的定義44
2.5　摩擦和阻尼的定義45
　　2.5.1　摩擦的定義45
　　2.5.2　阻尼及固有頻率的定義47
2.6　綜合實例49
　　2.6.1　搭建一個四倍率的滑輪組49
　　2.6.2　模態(tài)與振型50
　　2.6.3　活性指數(shù)與模型的簡化53
2.7　本章小結(jié)57
第3 章　平面機(jī)構(gòu)庫58
3.1　平面機(jī)構(gòu)庫概述58
3.2　平面機(jī)構(gòu)庫建模一般步驟59
3.3　坐標(biāo)系的定義59
　　3.3.1　相對坐標(biāo)系的定義59
　　3.3.2　全局坐標(biāo)系的定義61
　　3.3.3　混合坐標(biāo)系的定義62
　　3.3.4　案例63
3.4　運(yùn)動副66
　　3.4.1　平動副68
　　3.4.2　轉(zhuǎn)動副70
　　3.4.3　平動轉(zhuǎn)動副72
　　3.4.4　液壓缸副73
　　3.4.5　碰撞 74
3.5　自由度計算79
3.6　繩索79
3.7　力與力矩的加載83
3.8　CAD Import功能84
　　3.8.1　導(dǎo)入三維模型84
　　3.8.2　構(gòu)件與作用點位置的識別86
　　3.8.3　建立運(yùn)動副87
　　3.8.4　生成模型87
3.9　綜合實例89
　　3.9.1　基本原理89
　　3.9.2　建模過程90
3.10　本章小結(jié)92
第4 章　三維多體庫93
4.1　三維多體庫概述93
4.2　三維多體庫建模一般步驟94
4.3　坐標(biāo)系的定義94
　　4.3.1　相對坐標(biāo)系的定義95
　　4.3.2　全局坐標(biāo)系的定義96
　　4.3.3　案例97
4.4　運(yùn)動副100
　　4.4.1　基本副100
　　4.4.2　接觸104
　　4.4.3　齒輪105
　　4.4.4　繩索110
4.5　力與力矩的加載113
4.6　自由度計算113
4.7　綜合實例114
4.8　本章小結(jié)117
第5 章　液壓系統(tǒng)庫118
5.1　液壓系統(tǒng)建模的基本理論119
　　5.1.1　液體屬性的定義119
　　5.1.2　阻性元件121
　　5.1.3　容性元件123
　　5.1.4　感性元件123
5.2　液壓閥建模的基本方法124
　　5.2.1　液壓橋路124
　　5.2.2　多路閥定義模塊使用方法135
　　5.2.3　壓力控制閥的使用方法141
5.3　液壓泵建模方法151
　　5.3.1　恒壓變量泵152
　　5.3.2　負(fù)載敏感恒壓變量泵155
　　5.3.3　負(fù)載敏感恒壓恒功率變量泵157
5.4　液壓管路子模型選取159
　　5.4.1　管路中的物理現(xiàn)象159
　　5.4.2　管路子模型的分類163
　　5.4.3　液壓管路子模型的選用 165
5.5　綜合實例167
　　5.5.1　閥前補(bǔ)償負(fù)載敏感系統(tǒng)建模167
　　5.5.2　閥后補(bǔ)償負(fù)載敏感系統(tǒng)建模170
　　5.5.3　閥控缸伺服系統(tǒng)建模與仿真175
5.6　本章小結(jié)183
第6 章　液壓元件設(shè)計庫184
6.1　液壓元件設(shè)計庫簡介184
　　6.1.1　液壓元件設(shè)計庫的建模思想184
　　6.1.2　液壓元件設(shè)計庫的分類184
6.2　節(jié)流元件的使用方法187
　　6.2.1　幾何參數(shù)189
　　6.2.2　流量系數(shù)190
　　6.2.3　閥芯開口度190
　　6.2.4　液動力193
6.3　液壓閥建模195
　　6.3.1　建模的分析步驟195
　　6.3.2　液控單向閥建模196
　　6.3.3　平衡閥建模200
　　6.3.4　多路閥建模204
　　6.3.5　溢流閥建模及穩(wěn)定性分析210
6.4　多級液壓缸建模216
　　6.4.1　單作用多級液壓缸216
　　6.4.2　雙作用多級液壓缸219
6.5　容積式變量泵建模220
　　6.5.1　容積式變量泵的一般建模方法221
　　6.5.2　數(shù)表生成工具226
6.6　葉片泵建模227
　　6.6.1　葉片泵模型需要的參數(shù)228
　　6.6.2　生成葉片泵Amesim 模型230
　　6.6.3　潤滑系統(tǒng)變排量機(jī)油泵建模233
6.7　轉(zhuǎn)子泵建模236
　　6.7.1　轉(zhuǎn)子泵模型需要的參數(shù)236
　　6.7.2　生成轉(zhuǎn)子泵Amesim 模型238
6.8　外嚙合齒輪泵建模240
　　6.8.1　外嚙合齒輪泵模型需要的參數(shù)240
　　6.8.2　生成齒輪泵Amesim 模型242
6.9　柱塞泵建模244
　　6.9.1　柱塞泵模型需要的參數(shù)244
　　6.9.2　生成柱塞泵Amesim 模型247
6.10　本章小結(jié)248
第7 章　傳動庫的使用方法249
7.1　傳動庫常用元件數(shù)學(xué)模型和使用方法249
　　7.1.1　發(fā)動機(jī)和懸置249
　　7.1.2　耦合元件259
　　7.1.3　變速比元件270
　　7.1.4　齒輪275
　　7.1.5　軸承281
　　7.1.6　傳動軸284
　　7.1.7　整車模型285
7.2　性能與損失291
　　7.2.1　手動變速器建模291
　　7.2.2　穩(wěn)態(tài)工況傳動效率分析295
　　7.2.3　瞬態(tài)工況傳動效率分析297
7.3　駕駛性分析 301
　　7.3.1　駕駛性定義302
　　7.3.2　駕駛性建模與評價303
7.4　傳動系統(tǒng)扭振分析313
　　7.4.1　傳動系統(tǒng)NVH典型現(xiàn)象313
　　7.4.2　扭振計算的基本方法317
　　7.4.3　扭振模型的離散和參數(shù)確定318
　　7.4.4　傳動系統(tǒng)扭振應(yīng)用案例323
7.5　動力總成懸置分析344
　　7.5.1　參數(shù)準(zhǔn)備344
　　7.5.2　懸置系統(tǒng)模型的建立344
　　7.5.3　懸置系統(tǒng)的仿真346
　　7.5.4　懸置優(yōu)化348
　　7.5.5　液壓懸置352
　　7.5.6　懸置與車身耦合調(diào)試357
7.6　本章小結(jié)360
第8 章　IFP Drive庫361
8.1　IFP Drive庫常用元件數(shù)學(xué)模型和使用方法361
　　8.1.1　源模型362
　　8.1.2　發(fā)動機(jī)模型362
　　8.1.3　ECU與TCU模型371
　　8.1.4　變速器模型377
　　8.1.5　車輛與環(huán)境模型379
　　8.1.6　循環(huán)工況及駕駛員模型382
　　8.1.7　電氣元件385
8.2　動力系統(tǒng)匹配與設(shè)計原則387
　　8.2.1　車輛所需總功率匹配原則388
　　8.2.2　發(fā)動機(jī)的匹配原則389
　　8.2.3　電機(jī)的匹配原則394
　　8.2.4　電池的匹配原則396
8.3　傳統(tǒng)燃油車性能仿真分析399
　　8.3.1　模型搭建及各元件參數(shù)設(shè)置 399
　　8.3.2　WLTC循環(huán)油耗仿真403
　　8.3.3　等速油耗仿真405
　　8.3.4　各檔位最大爬坡度407
　　8.3.5　最高車速計算 409
　　8.3.6　100km加速時間411
　　8.3.7　直接檔加速412
8.4　純電動汽車性能仿真分析413
　　8.4.1　模型搭建及各元件參數(shù)設(shè)置413
　　8.4.2　續(xù)駛里程仿真413
　　8.4.3　最高車速 415
　　8.4.4　最大爬坡度415
　　8.4.5　30min最高車速416
　　8.4.6　SCU的影響418
8.5　混合動力架構(gòu)優(yōu)化工具應(yīng)用422
　　8.5.1　詳細(xì)實施流程舉例422
　　8.5.2　約束條件429
8.6　集成模型匹配432
8.7　應(yīng)用Maneuver庫匹配434
8.8　本章小結(jié)437
參考文獻(xiàn)438