【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锻造操作机，具体涉及一种锻造操作机多场耦合的仿真方法。
技术介绍
1、随着我国装备制造业的发展，对大型锻件的应用越来越广泛。锻造操作机是生产锻件的关键设备之一。由于锻造操作机的体积和重量较大，往往需要机械系统和液压系统的共同作用才能实现正常工作，也因为体积和重量较大，涉及到锻造操作机新产品的设计、锻造操作机的技术升级、故障诊断和维修等方面都会优先考虑采用仿真分析的方式来进行。然而，锻造操作机的机械系统和液压系统之间存在强耦合和非线性关系，同时锻造操作机夹持工件配合压机作业时，会导致负载经常变化，受力相互耦合，使得目前的锻造操作机仿真分析精度不高，无法准确反应锻造操作机夹持工件时的负载变化情况，也无法耦合分析机械系统和液压系统之间的关系。
2、因此，需要设计一种新的锻造操作机多场耦合的仿真方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种锻造操作机多场耦合的仿真方法，以解决
技术介绍
中提出的目前的锻造操作机仿真分析精度不高，无法准确反应锻造操作机夹持工件时的负载变化情况，也无法耦合分析机械系统和液压系统之间的关系的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种锻造操作机多场耦合的仿真方法，包括以下步骤：
3、s1、在三维建模软件中建立锻造操作机的三维几何模型；
4、s2、建立锻造操作机三维建模软件与动力学仿真软件的模型传输接口，将三维建模软件中建立的锻造操作机三维几何模型传输至动力学仿真软件中；
5、s3、
6、s4、在液压系统仿真软件中，建立锻造操作机液压系统模型；
7、s5、建立动力学仿真软件与液压系统仿真软件的联合仿真接口；
8、s6、联合仿真；
9、s7、输出仿真数据。
10、在一种具体的实施方式中，所述s1中，建立锻造操作机的三维几何模型的具体步骤如下：
11、s1.1、将锻造操作机分为吊挂系统部分、大车部分、夹持装置部分和液压系统部分，在三维建模软件中，首先分别建立吊挂系统部分模型、大车部分模型、夹持装置部分模型和液压系统部分模型；所述液压系统部分模型在三维建模软件中采用相同形状的等质量的配重块模型；
12、s1.2、然后将吊挂系统部分模型、大车部分模型、夹持装置部分模型和液压系统部分模型装配成锻造操作机的三维几何模型；
13、所述s3中，建立锻造操作机多体动力学模型的具体步骤包括：
14、s3.1、在动力学仿真软件中，根据锻造操作机的结构及工作原理，对锻造操作机需要紧固的零部件通过布尔操作进行连接，
15、锻造操作机需要紧固的零部件包括在需要仿真的工况下无相对运动的构件和在锻造操作机结构原理中需要紧固的构件，具体包括锻造操作机的大车部分中的所有零部件、夹持装置部分中的所有零部件和所夹持的工件；
16、s3.2、在动力学仿真软件中，对锻造操作机多体动力学模型的各个构件添加不同的颜色加以区分；
17、s3.3、在动力学仿真软件中，对锻造操作机多体动力学模型的各个构件添加相应的材料属性；
18、s3.4、在动力学仿真软件中，根据锻造操作机的工作原理以及所要分析的工况对构件之间添加相应的约束；包括各个转动关节添加转动副，液压缸添加滑动副，车轮与轨道之间添加接触副，销齿与驱动齿轮之间添加耦合副；
19、s3.5、在动力学仿真软件中，对锻造操作机多体动力学模型中的执行元件添加相对应的驱动，验证锻造操作机多体动力学模型是否符合锻造操作机的运动工况。
20、在一种具体的实施方式中，所述三维建模软件为solidworks软件；所述动力学仿真软件为adams软件；所述液压系统仿真软件为amesim软件。
21、在一种具体的实施方式中，步骤s2中，先将三维建模软件中建立的锻造操作机三维几何模型保存为x-t格式文件，然后通过动力学仿真软件中的file import窗口导入到动力学仿真软件中。
22、在一种具体的实施方式中，建立锻造操作机液压系统模型的具体步骤如下：
23、s4.1、锻造操作机液压系统的子液压系统包括水平缓冲液压系统、平升降液压系统、大车行走液压系统、夹钳俯仰液压系统和夹钳旋转液压系统，根据所要分析的工况，选择需要分析的子液压系统；
24、s4.2、在液压系统仿真软件中建立锻造操作机需要分析的各子液压系统的液压元器件模型；
25、s4.3、再搭建锻造操作机需要分析的各子液压系统的模型，然后验证各子液压系统模型的合理性；
26、s4.4、在液压系统仿真软件中，对搭建和验证完成的子液压系统模型进行耦合；
27、s4.5、测试整个锻造操作机需要分析的液压系统是否搭建合理。
28、在一种具体的实施方式中，所述s4.2中，在搭建液压元器件模型时，
29、先在amesim液压库中直接选取已有模型，对已有模型输入参数，进行调试；
30、水平缓冲液压系统中的执行元件为双向水平缓冲液压缸，双向水平缓冲液压缸在amesim液压库中无现成模型，利用液压元件设计库、机械库和信号库对双向水平缓冲液压缸进行搭建；
31、所述s4.3中，搭建锻造操作机需要分析的各子液压系统的模型的步骤如下：
32、首先，在amesim草图模式下，根据锻造操作机各个子液压系统的原理图，在液压库选择对应的元器件搭建液压系统草图，对液压库中没有的元器件，则利用液压元件设计库、机械库和信号库进行搭建；
33、其次，在amesim子模型模式下，对锻造操作机子液压系统中元件赋予子模型；
34、再次，在amesim参数模式下，对锻造操作机子液压系统中元件赋予所需参数；
35、最后，在amesim仿真模式下，对锻造操作机子液压系统进行测试。
36、在一种具体的实施方式中，利用液压元件设计库、机械库和信号库对双向水平缓冲液压缸进行搭建，具体搭建步骤如下：
37、首先，在amesim草图模式下，在液压元件设计库中选择mass_envelope模型，在机械库中选择brp2模型，在信号库中选择信号模型，搭建双向水平缓冲液压缸草图；
38、其次，在amesim子模型模式下，对mass_envelope模型、brp2模型和信号模型赋予子模型；
39、再次，在amesim参数模式下，对模型赋予所需参数；
40、最后，在amesim仿真模式下，对双向水平缓冲液压缸模型进行测试。
41、在一种具体的实施方式中，所述s4.4中，对搭建和验证完成的子液压系统模型进行耦合的具体步骤如下：
42、首先，在amesim草图模式下，对锻造操作机各子液压系统进行连接；
43、然后，在amesim仿真模式下，对锻造本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锻造操作机多场耦合的仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的锻造操作机多场耦合的仿真方法，其特征在于，所述S1中，建立锻造操作机的三维几何模型的具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述的锻造操作机多场耦合的仿真方法，其特征在于，所述三维建模软件为Solidworks软件；所述动力学仿真软件为ADAMS软件；所述液压系统仿真软件为AMESim软件。
4.根据权利要求3所述的锻造操作机多场耦合的仿真方法，其特征在于，步骤S2中，先将三维建模软件中建立的锻造操作机三维几何模型保存为x-t格式文件，然后通过动力学仿真软件中的File Import窗口导入到动力学仿真软件中。
5.根据权利要求3所述的锻造操作机多场耦合的仿真方法，其特征在于，建立锻造操作机液压系统模型的具体步骤如下：
6.根据权利要求5所述的锻造操作机多场耦合的仿真方法，其特征在于，所述S4.2中，在搭建液压元器件模型时；
7.根据权利要求6所述的锻造操作机多场耦合的仿真方法，其特征在于，利用液压元件设计库、机械库和信号库对
8.根据权利要求5所述的锻造操作机多场耦合的仿真方法，其特征在于，所述S4.4中，对搭建和验证完成的子液压系统模型进行耦合的具体步骤如下：
9.根据权利要求3所述的锻造操作机多场耦合的仿真方法，其特征在于，建立动力学仿真软件与液压系统仿真软件的联合仿真接口的具体步骤如下：
10.根据权利要求9所述的锻造操作机多场耦合的仿真方法，其特征在于，所述联合仿真，具体如下：
...【技术特征摘要】
1.一种锻造操作机多场耦合的仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的锻造操作机多场耦合的仿真方法，其特征在于，所述s1中，建立锻造操作机的三维几何模型的具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述的锻造操作机多场耦合的仿真方法，其特征在于，所述三维建模软件为solidworks软件；所述动力学仿真软件为adams软件；所述液压系统仿真软件为amesim软件。
4.根据权利要求3所述的锻造操作机多场耦合的仿真方法，其特征在于，步骤s2中，先将三维建模软件中建立的锻造操作机三维几何模型保存为x-t格式文件，然后通过动力学仿真软件中的file import窗口导入到动力学仿真软件中。
5.根据权利要求3所述的锻造操作机多场耦合的仿真方法，其特征在于，建立锻...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈柯杰，张起樑，杨晋，杨晓波，张苗苗，贾磊，王小亮，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：
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