TYThermalHydraulicComponents-热液压元件设计模型库

1.   概述

TYThermalHydraulicComponents热液压元件设计模型库包括活塞、滑阀芯、锥阀芯、球阀芯、喷嘴挡板阀芯、隔膜、密封摩擦泄漏和控制容积等模型，主要用于搭建各种复杂的液压模型。用户可根据液压柱塞泵、溢流阀、换向阀等液压元件的物理拓扑结构，搭建结构化的液压模型，可与热液压库配合用于更多场景的液压系统设计与验证，并可开展对液压系统的热故障、压焓图计算等场景的应用。

2.   功能要点

      提供多种类型的液压基础结构模型

涵盖活塞阀芯、滑阀阀芯、锥阀阀芯、球阀阀芯和喷嘴阀芯等基础结构模型，能够满足自定义设计搭建不同种类的液压模型。

      支持液压模型的定制化开发

支持以液压元件的组成模块（如弹簧腔模块、阀口模块、阀芯模块等）为对象建立模型，根据拓扑结构自主搭建液压缸、阀等定制化模型。

      支持液压系统的特性分析

用户可根据液压元件结构性能，设计不同颗粒度的模型，并与热液压库配合搭建液压系统，分析研究液压系统中流量、压力特性和热特性之间的耦合关系。

      支持多专业耦合仿真

热液压元件设计库不但与热液压库完全兼容，与机械、控制等模型库均具备兼容接口，能够实现不同专业专业的耦合仿真，例如：容腔模型包含热接口，能够满足与各类换热模型的兼容性。

3.   模型库目录

TYThermalHydraulicComponents热液压元件设计模型库提供丰富的活塞、阀芯、隔膜和密封摩擦泄漏等基础结构模型，能够快速搭建所需的液压模型，满足不同颗粒度的液压元件的建模需求。配合热液压库进行液压系统热仿真设计与验证。

名称		描述
UsersGuide	用户指南	提供模型库概述、联系方式、版本说明等介绍文档
ExampleEntryGuide	案例入口指南	用于指导用户如何获取模型库典型案例
Pistons	活塞库	提供普通、带固定端、带弹簧、考虑压缩效应的活塞
SlideValveSpool	滑阀阀芯库	提供带有圆环孔、孔洞、槽孔和自定义孔的滑阀阀芯模型
ConicalValveSpool	锥阀阀芯库	提供垂直阀座、锥阀座、无阀座的锥阀阀芯和平阀座、锥阀座的圆柱阀芯
BallValveSpool	球阀阀芯库	提供带有垂直阀座和锥阀座的球阀阀芯
NozzleFlapper	孔板阀芯库	提供喷嘴挡板阀芯
DiaphragmLeakageSealings	隔膜、泄漏、密封库	提供隔膜、密封摩擦、粘性摩擦和泄漏
PistonPump	轴向柱塞泵	提供斜盘、斜盘变量机构和配流盘
Auxiliaries	辅件库	提供辅助元件，如节流孔、计算容积等
Sources	边界库	提供流量边界、压力边界、油箱和零流量源
Sensors	传感器库	提供用于检测系统压力、温度、质量流量和焓流量的传感器模型
Interfaces	接口库	提供模型库的接口模型，可用于模型的开发

4.   主要模型

5.   应用场景

热液压元件设计模型库主要用于设计细粒度液压模型，包含各类活塞、阀芯以及隔膜泄漏密封模型，配合热液压模型库，能够满足多场景多工况的液压系统热设计、仿真与验证工作，适用于航空航天、车辆、船舶、工程机械、能源、风力发电等领域的多个研发阶段的应用。

         方案设计阶段：

在方案设计阶段，采用热液压元件设计模型库，可进行不同结构模型组合设计，完成所需的液压模型，并与热液压组件模型库实现不同方案下的液压系统热设计，支撑系统功能和性能的初步验证评价，实现系统多方案优选分析。

         详细设计阶段：

在详细设计阶段，采用热液压元件模型库，完成颗粒性更细的液压模型，如多路阀模型、液压缸模型等，通过更精细的结构参数或特性参数设置，模拟和评估各个液压模型结构参数调整对整个系统的影响程度，以辅助详细设计决策。

         实验验证阶段：

在实验验证阶段，可根据现场实验场景应用情况，采用热液压元件设计模型库，完成颗粒度更细的液压模型构建，并搭配热液压模型库，实现更多液压模型以及液压系统场景数字化模拟，如：液压缸行程和力验证、电磁换向阀开关时间验证、压力阀性能验证、斜盘式柱塞泵热分析等场景，实现实物系统数字化映射，完成虚拟数字化实验测试。

         运行维护阶段：

在运行维护阶段，通过热液压元件设计库和热液压库，构建高精度数字化交付系统模型，如：液压多路阀换向系统、结构化液压缸传动系统等， 提升运维过程中关键组件的特性结果获取能力，实现在线数据监控和故障模拟等场景应用，使实物液压系统得到有效管理和维护。

6.   应用案例

斜盘式轴向柱塞泵的模型原理图如图所示，斜盘式轴向柱塞泵是一种容积式泵，其容积可定可变。斜盘式轴向柱塞泵工作原理为传动轴带动包含几个活塞的缸体转动。活塞推动一个倾斜的板，称为斜盘，使活塞轴向往复运动，缸体安装在端盖固定的配流盘上。配流盘包含两个槽孔，即进口孔和出口孔。活塞在旋转的前半段（吸入阶段）将流体吸入缸内，在旋转的后半段（输送阶段）将流体压出缸外。斜盘的角度可由控制活塞（斜盘驱动器）调节，斜盘角度的变化会引起泵排量的变化。

a)      系统模型

b)泵出口脉动流量

图 1 斜盘式轴向柱塞泵