50t混凝土试验台液压加载系统设计与仿真研究

发布时间：2017-08-01 16:09

  本文关键词：50t混凝土试验台液压加载系统设计与仿真研究

  更多相关文章： AMESim软件 建模 液压缸尺寸 蓄能器 PID控制器

【摘要】：现代土木工程建设中,混凝土发挥着其十分重要的作用。混凝土广泛的应用于桥梁建设、楼房建筑、高等级公路建设等,混凝土的质量性能的好坏直接影响这些工程的安全性及可靠性。设计开发对混凝土施加各种载荷以检测混凝土疲劳性能的试验机设备具有重要的意义。目前液压试验机对性能和加载精度提出了更高的要求。而计算机仿真技术的发展为研究液压机械系统提供新的思路,通过仿真分析可以在试验机物理成型前达到对液压试验机性能的改进和完善。本文主要通过液压仿真软件AMESim对50t混凝土试验台液压加载系统进行建模仿真,并对仿真结果进行分析研究。首先,对本文的所研究的50t混凝土试验台液压系统设计计算并元件选型,利用AMESim仿真软件对液压系统进行建模和仿真。仿真得出该系统加载时活塞杆输出力和位移、溢流阀处压力等仿真曲线。根据这些仿真曲线,分析系统存在的问题。其次,对液压缸尺寸进行了相应的优化设计,优化后尺寸能够进一步减少50t试验台中液压缸活塞杆在空载和回程的时间。利用AMESim的批处理功能对蓄能器预充气压力和容积参数进行仿真分析,通过分析比较建议原50t混凝土试验台液压加载系统蓄能器的预充气压力为9MPa(90bar),蓄能器容积可选取2.5L。最后,为使活塞杆输出的加载力精度应达到较高的技术指标,加入PID控制器进行调节,通过仿真分析与未加入PID控制器相比较,经过PID校正后活塞杆输出力在跟踪效果即准确性上和稳定性上都有了较大提高。通过本文分析研究为公司以后液压产品的设计、制造提供了一定的理论基础和借鉴价值。
【关键词】：AMESim软件 建模 液压缸尺寸 蓄能器 PID控制器
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528.07
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 课题的背景及意义9-10
• 1.2 电液比例控制技术的概述10-12
• 1.3 液压仿真技术的发展与现状12-14
• 1.4 论文的组织结构14-16
• 第二章 50t混凝土试验台液压加载系统设计与仿真分析16-36
• 2.1 50t混凝土试验台液压加载系统设计与计算16-26
• 2.1.1 50t混凝土试验台的介绍16-18
• 2.1.2 液压系统的总体方案设计18-20
• 2.1.3 液压系统元件计算和选型20-26
• 2.2 50t混凝土试验台液压加载系统的建模26-31
• 2.2.1 AMESim软件简介26-28
• 2.2.2 AMESim仿真模型的建立28-31
• 2.3 仿真模型参数设定31-34
• 2.4 仿真结果与分析34-35
• 2.5 本章小结35-36
• 第三章 50t混凝土试验台液压系统主要元件参数优化与仿真研究36-47
• 3.1 液压油缸尺寸优化设计与仿真分析36-40
• 3.1.1 液压缸的优化设计36-39
• 3.1.2 液压缸尺寸优化前和优化后的仿真结果分析39-40
• 3.1.3 液压缸尺寸优化后所注意的问题40
• 3.2 蓄能器对 50t混凝土试验台液压加载系统的影响与仿真40-46
• 3.2.1 蓄能器数学模型的建立41-43
• 3.2.2 蓄能器预充气压力对系统压力的影响43-45
• 3.2.3 蓄能器容积对系统压力的影响45-46
• 3.3 本章小结46-47
• 第四章 电液比例力加载的PID校正和仿真研究47-59
• 4.1 PID控制理论简介47-49
• 4.1.1 PID控制器校正原理47-49
• 4.1.2 PID的参数整定49
• 4.2 原 50t混凝土试验台液压系统活塞杆输出力仿真结果49-51
• 4.3 基于AMESim的PID控制策略的仿真分析51-56
• 4.3.1 加入PID控制器系统仿真模型的建立51-52
• 4.3.2 加入PID控制器仿真结果及分析52-56
• 4.4 仿真实验结果分析比较56-57
• 4.5 本章小结57-59
• 第五章 总结与展望59-61
• 5.1 全文总结59-60
• 5.2 展望60-61
• 附件61-63
• 参考文献63-67
• 致谢67

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本文编号：605052