AMESim之HCD庫(kù)介紹（4）帶彈簧的活塞腔 AMESim彈簧教程

仿真客

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今天我們來(lái)介紹帶彈簧的活塞腔模型

AMESim之HCD庫(kù)介紹（4）帶彈簧的活塞腔 AMESim彈簧教程的圖1

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帶彈簧的活塞腔（piston with spring）

該模型下屬三個(gè)子模型的特點(diǎn)與之前介紹的AMESim之HCD庫(kù)介紹（3）活塞腔類(lèi)似，即BAP015與BAP016的區(qū)別為端口2、3的變量是相反的；而B(niǎo)APREV1則是同樣擁有反向因果關(guān)系，可以參考前文進(jìn)行理解。

BAP015：

AMESim之HCD庫(kù)介紹（4）帶彈簧的活塞腔 AMESim彈簧教程的圖2

輸入端口 1 的壓力。流量和體積在此端口計(jì)算和輸出。

活塞的速度和位移在端口 2 處輸入，并未經(jīng)修改地傳遞到端口 3。

外力在端口 3 處輸入，端口 2 處的輸出力由壓力、彈簧力和外力計(jì)算得出。由閥體和活塞形成的腔室體積由端口 2 處的位移計(jì)算得出。端口 1 通常連接到壓力源、傳統(tǒng)液壓管路子模型或 HCD 液壓腔子模型。

對(duì)位移沒(méi)有限制，但可以通過(guò)具有末端擋塊的連接質(zhì)量子模型（如 MECMAS21）提供限制。請(qǐng)注意，假設(shè)端口 1 處的流量永遠(yuǎn)不會(huì)被活塞阻塞。

下圖顯示了與彈簧活塞模型相關(guān)的參數(shù)。

為了描述活塞運(yùn)動(dòng)，定義了兩個(gè)參考系：

一個(gè)參考系連接到活塞腔上；

一個(gè)參考系連接到活塞桿。

這兩個(gè)參考系之間的相對(duì)軸向位置取決于端口處的輸入位移。當(dāng)所有端口位移都假定為 0 時(shí)，活塞桿進(jìn)入活塞腔坐標(biāo)系的軸向位置可以通過(guò)彈簧壓縮在零位的壓縮量 (xs0) 來(lái)定義。

這兩個(gè)圖片都對(duì)應(yīng)于“零位移”條件。在第一個(gè)圖中 (xs0) 不等于零。

xs0=0 表示兩坐標(biāo)系對(duì)齊，如第二張圖所示。在這種情況下，僅施加零位移 (f0) 處的彈簧力。

AMESim之HCD庫(kù)介紹（4）帶彈簧的活塞腔 AMESim彈簧教程的圖3

參數(shù)定義如下：

xs0：活塞零位移時(shí)的彈簧壓縮量，正數(shù)表示壓縮[mm]。

f0：零位移時(shí)的彈簧力，正數(shù)表示彈簧的壓縮力[N]。

x0：活塞零位移時(shí)的腔體長(zhǎng)度[mm]。

dp : 活塞直徑[mm]。

dr : 活塞桿直徑[mm]。如果沒(méi)有活塞桿，將活塞桿直徑設(shè)為零。

彈簧預(yù)緊（f0）和零位移時(shí)的彈簧壓縮（xs0）可以獨(dú)立設(shè)置。

對(duì)于彈簧剛度的定義，這里有三種方法：

數(shù)值：彈簧剛度是恒定的。
該模式下彈簧力計(jì)算公式為：
幾何值：彈簧剛度是恒定的，取決于材料的剪切模量G（N/m2），彈簧直徑ds（mm），鋼絲直徑dw（mm）和工作線圈數(shù)ncoils。彈簧和鋼絲的直徑如下圖所示。
該模式下彈簧力計(jì)算公式為（以螺旋彈簧為例）：
文件或表達(dá)式：彈簧力必須被定義為彈簧位移的函數(shù)。可以通過(guò)一個(gè)一維格式表（1D Format table）或表達(dá)式來(lái)描述。彈簧力的單位必須是[N]，位移（x）的單位是[m]。
該模式下彈簧力計(jì)算公式為：