基于DSHW的液压管道动态特性仿真分析.pdf

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1、信DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2015．04．012基于DSHW的液压管道动态特性仿真分析李艳红，刘修泉，郁凯元(1．广州番禺职业技术学院机电工程学院，广东广州I511483；2．东南大学机械工程学院，江苏南京210096)摘要：首先介绍了液压管道模型，并建立了管道分布参数和有限分段集中参数数学模型，采用特征线法对分布参数模型进行求解，同时对管道粘性摩擦阻力进行了计算，将这两种模型算法引入液压系统动态仿真软件DSHW中。以水锤现象为仿真实例，采用DSHW软件分别对这两种管路模型进行仿真计算，分

2、布参数模型虽然复杂，但是计算精度较高，分段集中参数计算精度较低，但模型较为简单，计算参数少。关键词：液压管道；分布参数；有限分段中图分类号：TP242文献标识码：A文章编号：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动态仿真程序是由德国亚琛工业大学液在液压传动及控制系统的分析中

6、，管道动态压气动传动及控制研究所开发的，它是一种比较特性的研究在理论上和实践上一直是人们所关注成功的液压系统动态特性数字仿真专用程序系的重要课题。流体传输管道实质上是一分布参数统。DSH面向液压系统原理图建模，具有丰富的系统，其模型中含有复杂的贝赛尔函数和双曲函模型库，并且可以扩展。DSHW是在DSH基础上数，这给模型的解析与应用带来很大的困难。以进行改进，具有友好的人机对话界面，扩展管道前在分析液压管道系统动态特性时，要么忽略管分布参数的算法模型库，增加了相应的算法，可道动态特性的影响，要么将管道当作一个容腔来以方便地对

7、细长管道进行动态特性分析与计算嘲。处理。随着人们对系统动态性能要求的提高和液1液压管道模型压机算计辅助设计的发展，液压动态仿真具有特管道的数学模型有三种：集中参数模型、分别重要的作用，而且愈来愈向高精度、高准确度布参数模型和有限分段集中参数模型。管路的集方向发展，管道的分布参数模型的近似，已逐渐中式参数模型把系统中的管路当作一个液阻来处成为人们所关注的领域n卅。理。当管路比较简单、管径与管长比值较大时，收稿日期：2014—11—21匿受、制造业信息化模型较为实用。分布式参数模型有连续式和离散式两种：连续式参数模型把系统中较

8、长的管路看作由液阻、液感和液容元件所组成的网络，这种模型在理论上比较精确，但数学处理比较复杂，是处理长管道的常用方法。有限分段集中参数模型即是离散式分布参数模型，处理比较简单，参数物理意义明显，较适用于工程领域。1．1管道的分布参数模型1．1．1基本方程圆管内一维非恒定流动是用平均流速代表图2特征网格轴