Amesim機電一體化仿真教程

本書全面系統地介紹了利用Amesim模擬軟體進行機電一體化系統模擬的技術方法，包括功率鍵合圖的基本理論，利用Amesim模擬軟體的一維機械庫、平面機構庫、三維多體庫、液壓系統庫、液壓元件設計庫、傳動庫和IFP Drive庫進行模擬建模的基本原理和方法。
 
本書體系結構完整，內容翔實豐富，可作為高等院校機械類本科高年級學生及研究生的教學用書，也可作為從事液壓控制系統技術研究與應用的工程技術人員的自學與參考書籍。

第1章Amesim軟體模擬建模基本原理1
1.1系統動態特性的研究方法1
1.1.1傳遞函數法2
1.1.2數字仿真法2
1.1.3兩種系統動態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典型系統的鍵合圖模型10
1.2.5液壓系統的類比方法21
1.2.6由鍵圖模型列寫狀態方程24
1.2.7狀態方程的數值解法25
1.3Amesim模擬建模的基本思想26
1.3.1理解埠的概念28
1.3.2理解模型和子模型29
1.4本章小結30
 
第2章一維機械庫32
2.1一維機械庫概述32
2.1.1平動元件33
2.1.2轉動元件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旋轉正方向的定義38
2.3坐標系的定義39
2.4相對運動的定義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模態與振型50
2.6.3活性指數與模型的簡化53
2.7本章小結57
 
第3章平面機構庫58
3.1平面機構庫概述58
3.2平面機構庫建模一般步驟59
3.3坐標系的定義59
3.3.1相對座標系的定義59
3.3.2全域坐標系的定義61
3.3.3混合坐標系的定義62
3.3.4案例63
3.4運動副66
3.4.1平動副68
3.4.2轉動副70
3.4.3平動轉動副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力與力矩的載入83
3.8CADImport功能84
3.8.1導入三維模型84
3.8.2構件與作用點位置的識別86
3.8.3建立運動副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坐標系的定義94
4.3.1相對座標系的定義95
4.3.2全域坐標系的定義96
4.3.3案例97
4.4運動副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力與力矩的載入113
4.6自由度計算113
4.7綜合實例114
4.8本章小結117
 
第5章液壓系統庫118
5.1液壓系統建模的基本理論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多路閥定義模組使用方法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恒壓變數泵152
5.3.2負載敏感恒壓變數泵155
5.3.3負載敏感恒壓恒功率變數泵157
5.4液壓管路子模型選取159
5.4.1管路中的物理現象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閥前補償負載敏感系統建模167
5.5.2閥後補償負載敏感系統建模170
5.5.3閥控缸伺服系統建模與模擬175
5.6本章小結183
 
第6液壓元件設計庫184
6.1液壓元件設計庫簡介184
6.1.1液壓元件設計庫的建模思想184
6.1.2液壓元件設計庫的分類184
6.2節流元件的使用方法187
6.2.1幾何參數189
6.2.2流量係數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容積式變數泵建模220
6.5.1容積式變數泵的一般建模方法221
6.5.2數表生成工具226
6.6葉片泵建模227
6.6.1葉片泵模型需要的參數228
6.6.2生成葉片泵Amesim模型230
6.6.3潤滑系統變排量機油泵建模233
6.7轉子泵建模236
6.7.1轉子泵模型需要的參數236
6.7.2生成轉子泵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244
6.9.2生成柱塞泵Amesim模型247
6.10本章小結248
 
第7章傳動庫的使用方法249
7.1傳動庫常用元件數學模型和使用方法249
7.1.1發動機和懸置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穩態工況傳動效率分析295
7.2.3瞬態工況傳動效率分析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傳動系統扭振分析313
7.4.1傳動系統NVH典型現象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確定318
7.4.4傳動系統扭振應用案例323
7.5動力總成懸置分析344
7.5.1參數準備344
7.5.2懸置系統模型的建立344
7.5.3懸置系統的模擬346
7.5.4懸置優化348
7.5.5液壓懸置352
7.5.6懸置與車身耦合調試357
7.6本章小結360
 
第8章IFPDrive庫361
8.1IFPDrive庫常用元件數學模型和使用方法361
8.1.1源模型362
8.1.2發動機模型362
8.1.3ECU與TCU模型371
8.1.4變速器模型377
8.1.5車輛與環境模型379
8.1.6迴圈工況及駕駛員模型382
8.1.7電氣元件385
8.2動力系統匹配與設計原則387
8.2.1車輛所需總功率匹配原則388
8.2.2發動機的匹配原則389
8.2.3電機的匹配原則394
8.2.4電池的匹配原則396
8.3傳統燃油車性能模擬分析399
8.3.1模型搭建及各元件參數設置399
8.3.2WLTC迴圈油耗模擬403
8.3.3等速油耗模擬405
8.3.4各檔位最大爬坡度407
8.3.5最高車速計算409
8.3.6100km加速時間411
8.3.7直接檔加速412
8.4純電動汽車性能模擬分析413
8.4.1模型搭建及各元件參數設置413
8.4.2續駛里程模擬413
8.4.3最高車速415
8.4.4最大爬坡度415
8.4.530min最高車速416
8.4.6SCU的影響418
8.5混合動力架構優化工具應用422
8.5.1詳細實施流程舉例422
8.5.2約束條件429
8.6集成模型匹配432
8.7應用Maneuver庫匹配434
8.8本章小結437
參考文獻438