文章来源Amesim学习与应用,作者新浩。
图2 可变容积腔的警告信息
一、可变容积腔元件
可变容积腔元件bhc1的外部变量如图3所示,每个端口的外部输入变量为油液的流量和腔的体积,外部输出变量为油液的压力。
图3 可变容积腔的外部变量
通常情况下,bhc1的总体积是四个端口的输入体积和它自身的死区体积(即vol0)之和;四个端口的输入体积通常是随时间改变的,因此其总体积也是随时间改变的,这也是它被称为“可变容积腔”的原因。可变容积腔通过总体积与当前压力下油液的体积模量一起计算液压刚度,进而计算压力对时间的导数,并在每个端口输出压力变量。
关于可变容积腔更详细的解释,以及它和其他液压腔类元件的区别和联系,大家可以查看《Amesim液压腔元件的区别和用法》一文,此处不再展开讲解。
二、Warning的解释说明
液压腔是液压系统中最常见的元素之一。从物理结构上看,液压腔的体积必须大于等于0;从仿真求解上看,液压腔的体积必须大于0才可以计算并输出压力。
在建模计算过程中,有时会出现可变容积腔的体积非常接近0或者小于等于0的情况,此时为了确保模型在物理上和求解上的合理性,Amesim会将可变容积腔的体积按照其死区体积的百分之一(即vol0/100)进行处理,并给出如图2所示的警告信息
下面通过两个液压缸建模仿真的小实例具体说明这个Warning产生的原因及其应对方法。
【实例一】液压缸的结构和仿真建模如图4所示,参数设置如表1所示(注:表中未提及的元件子模型及参数均采用默认设置)。
图4 实例一建模示意图
『注:笔者在《正确对待Amesim中的警告信息》一文中曾提到过,作为一款严谨、认真的仿真软件,Amesim对模型中任何它认为可能的问题都给出警告,所以很多Warning对仿真计算并不会产生实质性的影响,可以忽略。』
三、总结
在使用可变容积腔建模计算时,如果出现类似“Warning in BHC11 instance ** Chamber volume is limited by vol0 / 100 = ****.”的警告提示,则其原因是可变容积腔端口输入的体积与死区体积之和非常接近0或者小于等于0。此时,应当根据具体模型检查参数设置是否有错误:如果参数设置错误(比如本文实例一),则应修改仿真参数;如果参数设置没有错误(比如文实例二),则可以忽略警告。