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作者: 发布时间:2011-12-18 来源: 繁体版
LMS Imagine.Lab AMESim为用户提供了一个完整的一维仿真平台对多领域智能系统进行建模和分析,并预测其多学科专业耦合性能。而且是市场上集成基于模型的系统建模的这一先进开发技术最成熟的商业平台。现已广泛应用
LMS Imagine.Lab AMESim为用户提供了一个完整的一维仿真平台对多领域智能系统进行建模和分析,并预测其多学科专业耦合性能。而且是市场上集成基于模型的系统建模的这一先进开发技术最成熟的商业平台。现已广泛应用于全球领先的航空、航天、汽车、重工、工程机械等先进制造业。nNE自动化在线网
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LMS Imagine.Lab AMESim航空发动机装置解决方案为燃油系统(计量单元、泵、喷嘴、起动机及换热器等)及其控制系统、滑油系统的设计和产业化提供支持,同样也用于发动机控制系统的设计和优化。该方案帮助工程师设计用于航空发动机的满足市场特定重力加速度要求以及增压供油燃油系统,并进行燃油系统的热负荷分析以提高燃油系统的可靠性。nNE自动化在线网
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LMS Imagine.Lab AMESim航空发动机装置解决方案基于LMS Imagine.Lab AMESim多领域系统仿真的方法以及专用的热及液压方面的应用库。这些库中包含各种可配置的元件(计量活门、调压活门等),通过这些元件的相互连接可以构建描述发动机装置液压系统特性的模型,为发动机装置设计的工程师提供控制和配置航空发动机相关的元件和系统外部设计的能力。nNE自动化在线网
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基于对各种显著特征几何形状元件的试验结果,这些详细的模型可以适合任何新的几何形状和功能要求的元件。应用库和物理元件之间的直接耦合和对应使得在项目进行的任何阶段可以方便地对燃油系统的单个元件或者整个集成的系统进行特性分析。nNE自动化在线网
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标准和专用元件的航空流体数据库完全基于试验结果以确保航空发动机设计所要求模型必要的精确性和可靠性。LMS Imagine.LabAMESim航空发动机装置解决方案最终帮助用户在减少设计时间、减少物理试验测试次数及相关风险的同时提高产品设计的质量。nNE自动化在线网
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LMS Imagine.Lab AMESim的功能特点nNE自动化在线网
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该航空发动机装置解决方案具有如下功能特点:nNE自动化在线网
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? 高级的热液压元件模型;nNE自动化在线网
? 不同建模层次的换热器模型;nNE自动化在线网
? 不同工况下的压力/流量/温度分布计算;nNE自动化在线网
? 完整系统中直接的压力和温度耦合;nNE自动化在线网
? 高级的分析工具(线性分析、设计探索);nNE自动化在线网
? 标准和专用元件的流体数据库。nNE自动化在线网
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LMS Imagine.Lab AMESim航空发动机装置解决方案的主要益处如下:nNE自动化在线网
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(1)可以精确地预言在瞬态压力和温度变化条件下燃油系统的动态特性。nNE自动化在线网
(2)从元件到包含控制策略的完整系统的多尺度评估。nNE自动化在线网
(3)通过快速的CPU计算大量赢得宝贵的开发时间。 nNE自动化在线网
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LMS Imagine.Lab AMESim航空发动机装置解决方案的应用nNE自动化在线网
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1 航空发动机控制系统nNE自动化在线网
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航空发动机控制系统为机械液压控制系统。其主要是通过控制航空发动机燃油流量为主来实现对发动机工作状态的控制,因此,又被称为燃油调节系统。其中含有大量的机械液压元件,一般包括油泵、测量元件、液压放大器(滑阀、喷嘴挡板阀)液压执行元件(液压缸、液压马达)及液压动力元件。这些燃油调节系统专用的液压元部件结构形式多种多样,功能种类繁多。nNE自动化在线网

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由于集中了大量的非标专用的液压元器件,这类液压元器件的建模和仿真分析可以直接采用LMSImagine.Lab AMESim的液压方面的元件设计库,包括液压元件设计库和热液压元件设计库。

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图1、图2为通过AMESim热液压元件设计库构建的燃油系统中的几个专用阀的仿真模型,包括旁通阀(Bypass Valve)、高压关闭阀(Shutoff Valve)、计量阀(Fuel MeteringValve)等。图3为某燃油系统计量单元FMU仿真结果和测量结果的对比曲线。nNE自动化在线网

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通过将LMS Imagine.LabAMESim中热液压库相关的模型和上述通过热液压元件设计库建立的专用阀的仿真模型相连接建立了某型航空发动机燃油系统的完整热模型。该模型中除了上述的各种专用阀模型之外,还包括齿轮泵模型、油箱模型、软管模型、热交换器模型、电磁阀模型、控制部分模型等。nNE自动化在线网
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2 航空发动机滑油系统模型nNE自动化在线网
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通过LMS Imagine.Lab AMESim的液压库、液阻库和热液压库可以方便地建立航空发动机滑油系统模型。如图4所示为某型燃气发动机滑油系统的模型。通过模型,可以进行下述各种分析:nNE自动化在线网
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?压力/流动分布;nNE自动化在线网
?温度瞬变;nNE自动化在线网
?工作循环;nNE自动化在线网
?冷起动;nNE自动化在线网
?不同种类油物性的影响等。

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LMS Imagine.Lab AMESim提高航空航天发动机建模效率nNE自动化在线网
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在现代的燃油调节系统中,越来越多地采用电子控制器,例如全权限数字电子控制(FADEC)。 在FADEC控制中,其核心就是发动机电子控制系统ECU。对于此类发动机燃调系统,除了面临传统的机械液压元件及系统设计的技术难点,电子控制系统的设计开发也是关键问题。在传统的设计流程中,负责物理系统详细设计的工程师和负责控制系统设计的工程师之间通常缺乏一个有效的连接。在硬件物理成形之前如何来验证控制系统?答案就是建立一个物理系统的实时仿真并将控制系统的硬件和软件集成到该仿真中来。

LMS航空发动机仿真技术机电液一体化解决方案
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