●前言
第1章液壓繫統仿真基礎知識1
1.1仿真概述1
1.2Amesim中液壓仿真的總體介紹4
1.2.1Amesim中的庫4
1.2.2液壓繫統的組成6
1.2.3簡單實例9
1.3繫統代數環的概念與解決方案14
1.3.1代數環的概念14
1.3.2代數環的解決方法15
第2章液壓油和液壓流體力學的仿真方法16
2.1流體的基本屬性16
2.1.1概述16
2.1.2流體密度16
2.1.3流體的可壓縮性17
2.1.4黏性20
2.1.5存在空氣和氣泡的流體21
2.1.6氣穴和氣蝕現像22
2.1.7液壓流體屬性子模型22
2.1.8流體屬性仿真實例25
2.2流體靜力學28
2.2.1液體的靜壓力及其特性28
2.2.2靜壓力基本方程式29
2.2.3液體靜壓力的仿真29
2.2.4帕斯卡原理30
2.2.5帕斯卡原理仿真30
2.3流體動力學33
2.3.1液體連續性原理33
2.3.2流體連續性原理仿真34
2.3.3理想液體的伯努利方程36
2.3.4實際液體的伯努利方程36
2.3.5動量方程36
2.4孔口和縫隙流量37
2.4.1孔口流動37
2.4.2縫隙流動40
2.4.3Amesim中的節流孔40
2.4.4總結41
2.4.5孔口流量公式的仿真42
2.4.6參考壓力下的流量44
2.4.7孔口出流45
2.5液體流動時的壓力損失48
2.5.1液體的流動狀態48
2.5.2壓力損失49
2.5.3流體屬性對層流紊流的影響50
2.6動量方程的應用54
2.6.1滑閥液動力54
2.6.2錐閥閥口通流面積及壓力流量方程56
2.6.3錐閥的穩態液動力57
2.6.4圓柱滑閥液動力仿真57
2.6.5錐閥的穩態液動力59
第3章液壓泵的仿真方法61
3.1采用液壓庫的液壓泵仿真方法61
3.1.1流量源的使用方法61
3.1.2定量泵模型的使用方法62
3.1.3變量泵模型的使用方法62
3.1.4恆壓變量泵模型的使用方法63
3.2液壓件設計庫仿真基礎知識64
3.2.1常見泵的機械結構及工作原理64
3.2.2Amesim中構建泵模型件65
3.3柱塞泵的仿真68
第4章液壓缸的仿真方法84
4.1液壓缸仿真的基礎知識84
4.2液壓庫中的液壓缸模型84
4.3柱塞缸仿真85
4.3.1柱塞缸仿真模型85
4.3.2柱塞缸仿真實例86
4.4活塞缸仿真90
4.4.1單杆雙作用90
4.4.2雙杆雙作用91
4.4.3差動式91
4.4.4單杆單作用92
4.4.5增壓缸92
4.4.6增速缸93
4.4.7多級缸仿真93
第5章蓄能器的仿真方法96
5.1蓄能器仿真簡介96
5.1.1蓄能器技術概述96
5.1.2蓄能器功用97
5.1.3蓄能器的計算和選型97
5.1.4Amesim中的蓄能器參數99
5.2蓄能器仿真實例101
5.2.1蓄能器數學模型的簡單驗證101
5.2.2較復雜的蓄能器仿真103
第6章液壓控制閥的仿真方法109
6.1液壓控制閥Amesim仿真概述109
6.2單向閥109
6.3方向控制閥的仿真114
6.3.1方向控制閥的繫統級仿真114
6.3.2方向控件級仿真115
6.4壓力控制閥的仿真121
6.4.1溢流閥仿真121
6.4.2減壓閥仿真132
6.4.3順序閥仿真136
6.4.4壓力繼電器仿真145
6.5流量控制閥的仿真149
6.5.1節流孔的仿真149
6.5.2節流閥的仿真156
6.5.3調速閥的仿真156
6.6插裝閥的仿真158
6.6.1插裝方向控制閥158
6.6.2插裝壓力控制閥163
6.6.3插裝流量控制閥164
6.6.4插裝閥仿真綜合實例165
第7章液壓回路的仿真169
7.1液壓回路仿真的基礎知識169
7.2調速回路的仿真169
7.2.1進油節流調速回路169
7.2.2回油節流調速回路174
7.2.3旁路節流調速回路179
7.3方向控制回路的仿真181
7.4壓力控制回路的仿真189
7.5平面機構庫和液壓庫的仿真195
第8章比例伺服繫統的仿真方法201
8.1伺服繫統仿真基礎知識201
8.1.1比例換向閥的流量計算202
8.1.2流量計算實例203
8.1.3仿真實例1203
8.2不考慮負載和摩擦的雙活塞杆閥控缸繫統204
8.2.1理論分析204
8.2.2仿真實例2206
8.3不考慮負載和摩擦力的單活塞杆閥控缸繫統209
8.3.1單活塞杆液壓缸的面積比209
8.3.2前進行程：兩腔的壓力和控制邊上的壓力降210
8.3.3後退行程：兩腔的壓力和控制邊上的壓力降211
8.3.4速度計算212
8.3.5使用三位四通比例換向閥的閥控缸繫統前進後退速度的比較213
8.3.6使用三位四通開關閥的閥控缸繫統前進後退速度的比較213
8.3.7仿真實例3213
8.4考慮負載和摩擦的雙活塞杆閥控缸繫統216
8.4.1驅動活塞的優選力216
8.4.2勻速運動時的活塞力216
8.4.3負載壓力、腔體壓力和通過控制邊的壓力降217
8.4.4運動速度的計算217
8.4.5泵的大小218
8.4.6仿真實例4（考慮負載和摩擦力的雙活塞缸液壓缸速度的計算）218
8.4.7負載力對運動速度的影響221
8.5考慮負載和摩擦的單活塞杆閥控缸繫統222
8.5.1驅動活塞的優選力222
8.5.2恆定運動速度的輸出力223
8.5.3負載壓力、腔體壓力和控制邊的壓力差223
8.5.4前進和後退行程的速度計算224
8.5.5負載力的影響224
8.5.6泵的規格224
8.5.7仿真實例5（考慮負載和摩擦力的單活塞杆閥控缸速度的計算）225
參考文獻227

本書是用AMESim仿真軟件進行液壓繫統計算機仿真的進階教程，主要通過實例來介紹用AMESim仿真軟件進行液壓繫統建模和仿真的基本理論和操作技巧。所列舉的實例，涵蓋了流體力學、泵、缸、蓄能器、控制閥、回路及比例伺服繫統等領域。讀者通過實例的學習，既能夠掌握AMESim基本操作技巧，又能夠學習液壓傳動基礎知識，一舉多得。

前言隨著計算機技術的飛速發展，各行各業湧現出了名目繁多的仿真軟件，流體傳動與控制領域也不例外。通常所說的流體傳動與控制繫統指液壓繫統，也包括氣動繫統。本書主要講解液壓繫統的計算機軟件仿真方法，並且主要介紹的是液壓傳動繫統的靜態特性仿真，不涉及伺服繫統的動態性能仿真。 目前市面上流行的液壓繫統計算機仿真軟件主要包括FluidSim、Automation Studio、HOPSAN、HyPneu、Easy5、DSHplus、20sim、Amesim、MATLAB等。本書介紹利用Amesim軟件進行液壓繫統計算機仿真的基本方法，以期為Amesim軟件在中國的普及貢獻一點綿薄的力量，促進國內相關領域的發展。 本書介紹的是液壓繫統仿真的基本知識，要想看懂本書，必須擁有一定的液壓基礎知識。筆者在寫作本書的過程中，深深地體會到液壓技術本身的功底對液壓仿真的重要性，建議讀者在學習本書的同等