Пользователь Пароль
Забыли пароль? Регистрация
Содержание >> Инженерная математика >> Гидравлические системы >> Динамический анализ >> Введение

Динамический анализ гидросистем - Введение

Введение

Динамический анализ является важным этапом при проектировании гидравлических приводов и трансмиссий различных машин и механизмов (автомобилей, самоходных шасси, тракторов, кранов, тягачей, погрузчиков, экскаваторов, скреперов, станков, гидравлических стендов и т.д.) и позволяет задолго до создания опытного образца смоделировать рабочие процессы и получить необходимые данные о динамических свойствах гидросистемы и особенностях протекания рабочих процессов, обратить внимание на наличие слабых мест в гидросистеме,  и до проведения испытаний осуществить оптимизацию проектного решения на базе результатов математического моделирования и вариантного анализа.

Математическое моделирование различных современных технических систем определенного класса (механических, гидравлических, электрических и др.) связано с построением моделей, обеспечивающих формализованное описание любой такой системы произвольной структуры.

Для построения формальной динамической модели гидросистемы в целом используется метод, основанный на представлении системы в виде конечной элементно-узловой структуры. В основе такого подхода лежит идея метода конечных элементов, когда сложную по конфигурации систему можно условно разделить на отдельные функциональные элементы, математическое описание которых известно и для которых в рамках рассматриваемой системы можно однозначно определить условия связей этих элементов друг с другом (вход – выход). Тогда для описания системы в целом достаточно указать имя (идентификатор типа) элемента, пронумеровать его узлы на входе и выходе, задать необходимые физические, геометрические и конструктивные параметры (константы) и записать уравнения, преобразующие переменные на входе элемента в переменные на выходе.

В качестве таких базовых элементов в гидравлических системах могут быть: насос, гидромотор, гидроцилиндр, клапан прямого действия, клапан непрямого действия, местное сопротивление  (дроссель), трубопровод (в том числе, тупиковый участок трубопровода или полость), тройник (делитель или сумматор потоков), регулятор мощности, гидроаккумулятор, золотниковый гидрораспределитель, гидрозамок, дизельный двигатель с центробежным регулятором, колесный движитель, линейные динамические звенья систем автоматического регулирования (САР).

Тогда структура любой произвольной гидросхемы может быть описана посредством идентификации элементов, нумерации узлов (точек соединения элементов в схеме по принципу вход – выход) и формирования на основе этого матриц связей, отражающих структуру (топологию) схемы.

Таким образом, для моделирования динамических процессов в гидросистемах произвольной структуры необходимы:

– алгоритм структурного описания произвольных гидросхем;

– библиотека базовых гидроэлементов и их математических моделей;

– систематизация исходных данных, и способ их формирования и подготовки;

– алгоритм автоматического формирования системы уравнений, описывающих гидросхему произвольной структуры в целом;

– метод решения сформированной системы уравнений;

– программная реализация динамического расчета произвольных гидросхем;

– способ представления и анализа полученных результатов.

Программа анализирует исходную информацию и в зависимости от состава элементов и структуры исследуемой гидросхемы выбирает из библиотеки базовых гидроэлементов и их математических моделей необходимые уравнения, формируя общую математическую модель гидросистемы и решая ее при заданных внешних воздействиях.

Главная | Дискретность | Пользование сайтом | Ссылки | Связь с нами
© Д-р Юрий Беренгард. 2010 - 2017
Последнее обновление: 23 июля 2015 г.


Rambler's Top100