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液压锻造手动折边机多学科协同仿真研究
锻造手动折边机是现代锻造系统的重要设备，是实现锻造工艺的可重复性、提高锻件精度必不可少的装置。本文针对液压锻造手动折边机自动化、程序化的发展趋势，结合国内液压锻造手动折边机的开发、研究以及控制现状，运用虚拟样机技术这一近年来快速发展的先进技术开展锻造手动折边机液压控制系统的研究，重点研究集多学科领域的锻造手动折边机协同仿真模型，用于锻造手动折边机液压控制系统的分析优化，对于提高锻造手动折边机的工作效率和自动化水平具有重要的理论意义和研究价值。本文主要完成的工作和研究内容如下：(1)针对锻造手动折边机动作多、结构复杂的特点，对锻造手动折边机各执行机构进行了运动学特性分析，建立了夹钳末端与执行元件之间的数学模型，结合锻造手动折边机具体结构参数对夹钳平行升降逆解近似公式的精度进行了分析，提出了一种锻造手动折边机夹钳平行升降位移的高次方程逆解解算方法，为锻造手动折边机高精度控制提供了重要的数学依据，并建立了锻造手动折边机机械系统多体动力学模型。(2)针对锻造手动折边机液压系统复杂的特点，对液压系统中关键元件如电磁卸荷溢流阀、非线性比例换向阀、蓄能器、执行元件、管道等进行了建模仿真，在此基础上建立了锻造手动折边机液压系统模型，并进行了封装，为锻造手动折边机控制特性研究奠定了理论基础。(3)对锻造手动折边机多学科模型间的参数耦合关系进行了分析，建立了锻造手动折边机多学科模型间数据交换和通讯的接口，采用基于软件接口的方法，搭建了锻造手动折边机多学科协同仿真模型。(4)对锻造手动折边机液压系统进行了实验测试，对实验压力产生异常变化的原因进行了分析，分析结论对于锻造手动折边机的结构优化设计、提高手动折边机的工作可靠性具有重要意义，并采用定量方法对锻造手动折边机多学科协同仿真模型进行了实验验证，验证了模型的准确性，为其应用研究奠定了基础。(5)基于虚拟样机技术研究了锻造手动折边机的单项动作控制特性、复合动作控制特性以及控制方式，提出了一种锻造手动折边机自补偿绝对位置控制方式，有利于提高锻造手动折边机的控制精度，研究结果为锻造手动折边机液压控制系统的设计优化提供了参考价值。