液壓元器件仿真軟件研究

李亮 蔣雙慶

摘要：介紹國內(nèi)外工程機(jī)械液壓技術(shù)發(fā)展趨勢，指出中國液壓件行業(yè)的發(fā)展嚴(yán)重滯后于主機(jī)行業(yè)的發(fā)展，造成我國許多主機(jī)和重大裝備技術(shù)性能低，質(zhì)量不穩(wěn)定，可靠性差，使用壽命短，市場競爭力不足.強(qiáng)調(diào)在這種產(chǎn)業(yè)背景下，介紹現(xiàn)有國內(nèi)工程機(jī)械相關(guān)液壓行業(yè)主要實驗室和檢測機(jī)構(gòu)

關(guān)鍵詞：液壓元件庫;仿真;數(shù)據(jù)庫;UG;二次開發(fā);液壓元件;虛擬拆裝

引言：

元件憑借其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，廣泛被應(yīng)用于工程機(jī)械、建筑機(jī)械、汽車、機(jī)床等領(lǐng)域。因此，液壓元件的設(shè)計開發(fā)正是相關(guān)研發(fā)人員的重大研究課題。UG作為主流CAD軟件，開放性好，具有很強(qiáng)的二次開發(fā)功能，通過UG/Open二次開發(fā)工具開發(fā)的各類系統(tǒng)確實為用戶使用帶來便利，大大提高用戶的工作效率。本文中液壓元件模型庫的二次開發(fā)及虛擬拆裝的設(shè)計是筆者在Windows XP操作系統(tǒng)中借助VC++在UG6.0軟件中實現(xiàn)。

1.課題研究背景及意義

目前常用液壓仿真軟件大概有：Matlab Simhydraulic、Amesim、Fluidsim、Automation studio等。每個軟件都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，下面簡單介紹以下幾種常用軟件的特點(diǎn)：

首先介紹一下仿真分析與動畫模擬的區(qū)別：仿真分析：顧名思義，模仿真實的環(huán)境，也就是通過軟件或者硬件對真實的環(huán)境進(jìn)行還原仿真，并且對真實工況進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析，根據(jù)得出的結(jié)果進(jìn)行實際產(chǎn)品或項目的評估，得出較為可靠的結(jié)論。動畫模擬：為了滿足需求進(jìn)行的運(yùn)動過程模擬，對于過程中的受力、干涉、速度、加速度等參數(shù)沒有要求，只是一個動畫效果，相對于仿真分析，更加直觀易懂。此過程不會輸一·出分析結(jié)果數(shù)值或者分析結(jié)論。

2.液壓發(fā)展現(xiàn)狀

液壓技術(shù)的發(fā)展，對于我國的國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，對于我國的人們的生設(shè)以及保障我國的國家安全，提供著必須的基礎(chǔ)基礎(chǔ)和不可忽視的作用。液壓技術(shù)在我國的發(fā)展目標(biāo)，并不是讓我國成為依賴傳統(tǒng)的技術(shù)和產(chǎn)品而只是在量上成為制造大國的目標(biāo)，而是要根據(jù)當(dāng)前社會的發(fā)展和全球化的發(fā)展情況不斷的研究液壓技術(shù)和發(fā)展液壓技術(shù)，使我國成為與時俱進(jìn)的，在未來的液壓行業(yè)中占據(jù)著重要的前沿技術(shù)的液壓發(fā)展強(qiáng)國。

3.二次開發(fā)工具選擇

UG/Open是UG軟件提供的二次開發(fā)工具集，針對二次開發(fā)的不同內(nèi)容，UG/Open包含了UG/Open Menuscript、UIStyler、Block UIStyler、UG/Open API等工具，并支持C、c++、C#、VB.NET、Java等多種編程語言。在進(jìn)行本系統(tǒng)開發(fā)中，筆者利用UG/Open Menuscript添加菜單;Block UIStyler是一個可視化對話框編輯器，包含豐富控件，如位圖、標(biāo)簽、按鈕、單選框等，利用Block UIStyler不同基本控件的組成生成不同的對話框;利用UG/Open API結(jié)合VC++進(jìn)行編程，程序?qū)υ捒蚝湍Ｐ吐?lián)系，通過對話框的操作實現(xiàn)元件模型調(diào)用等功能。

4.二次開發(fā)相關(guān)設(shè)置

4.1.運(yùn)行環(huán)境設(shè)置

在硬盤新建目錄“E：＼workhnenu”下再新建start—up、application、code用于存放菜單、工具條和對話框文件、位圖圖標(biāo)以及編譯生成的動態(tài)鏈接庫文件。通過“我的電腦—屬性一高級”設(shè)置環(huán)境變量“UGII_USER_DIR”，使其為“E：＼workhnenu”，告訴NX新定義菜單文件的放置位置，實現(xiàn)新菜單的自動調(diào)用。

4.2.編程向?qū)У奶砑?/p>

如果Visual Studio在NX安裝之前安裝，Visual Studio新建工程選項中會自動添加NX開發(fā)向?qū)?。若Visual Studio在NX之后安裝，為了在Visual Studio的新建工程中添加NX開發(fā)向?qū)В枰M(jìn)行如下操作：將UG安裝路徑目錄下＼UGS心IX 6.0kU—GOPEN＼vs_files＼VC＼veprojects復(fù)制到VS安裝目錄下的＼VC＼vcprojects;將UG安裝路徑目錄下＼UGS＼NX 6.0＼UGOPEN＼vs_files＼VC＼VCWizards＼INX6_Open復(fù)制到VS安裝目錄下的＼VC＼VCWizards。

5.二次開發(fā)流程

5.1.菜單的建立

在“E：＼workkmenu＼startup”目錄下新建菜單文件menu.men。UG軟件啟動后，會自動加載開發(fā)的新菜單。

5.2.對話框的建立

對話框的建立采用Block UIStyler，利用其不同基本控件的組成生成對話框，設(shè)置代碼生成方式為C++，保存對話框文件，比如建立“動力元件對話框”時會生成文件dongliyuanjian.dlx、dongliyuanjian.cpp、dongliyuanjian.hpp。通過VS新建項目，并將生成的頭文件dongliyuanjian.hpp和C程序模板dongliyuanjian.cpp添加進(jìn)來，做必要修改，編譯生成dongliyuanjian.dU并放置在“E：＼work＼I_nenu＼application”目錄下。

5.3.程序的編制

具體步驟如下：

1）打開Visual C++6.0新建一個工程項目。

2）添加木.h和對話框生成的源文件術(shù).c到該工程項目的頭文件和源文件中。打開：.：.c源文件，將#ifdet"……和#endif語句刪除。

3）進(jìn)入對話框回調(diào)函數(shù)內(nèi)部進(jìn)行程序編制，部分代碼如下所示，實現(xiàn)UG部件導(dǎo)入UG界面環(huán)境并當(dāng)前顯示：

tag_t part：

har char part_name[]=”E：＼＼work＼＼menu＼＼code＼＼luoganbeng.prt”;

UF_PART_load—status_t error_status;

UF_PART_open（part_name，&part，&error_sta—tus）;

UF_PART_free_load status（&error_status）;

4）編譯生成球.dll文件，并保存到“E：＼workhnenu＼startup”目錄下，供自動調(diào)用。

6.虛擬拆裝的設(shè)計與實現(xiàn)

以螺桿泵虛擬拆卸為例，打開螺桿泵裝配圖，點(diǎn)擊進(jìn)入裝配序列界面，新建裝配序列后，點(diǎn)擊“插入運(yùn)動”按鈕，按照設(shè)計好的拆卸順序依次選擇各零件并設(shè)定移動位置，完成設(shè)定后，點(diǎn)擊“攝像機(jī)”按鈕進(jìn)行拆卸過程錄制，導(dǎo)出并保存為AVI格式的“螺桿泵虛擬拆卸”。打開該視頻，可以自動演示螺桿泵的拆卸過程并展示其裝配關(guān)系和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。類似，可以實現(xiàn)螺桿泵虛擬裝配過程和其他液壓元件的虛擬拆裝。

7.結(jié)束語

本文介紹了利用VC++在UG6.0軟件上進(jìn)行液壓元件模型庫二次開發(fā)的過程，以及液壓元件虛擬拆裝的設(shè)計與實現(xiàn)，對液壓元件設(shè)計工作與教學(xué)工作有實用價值。

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研創(chuàng)項目：項目名稱：液壓元件模型庫建設(shè)的應(yīng)用研究（編號：S202013809004）

通訊作者、指導(dǎo)老師：蔣雙慶，河南夏邑，大學(xué)本科，講師，研究方向：機(jī)械設(shè)計制造及自動化，湖南應(yīng)用技術(shù)學(xué)院教師