液壓元器件仿真軟件研究

李亮 蔣雙慶

摘要：介紹國內外工程機械液壓技術發展趨勢，指出中國液壓件行業的發展嚴重滯后于主機行業的發展，造成我國許多主機和重大裝備技術性能低，質量不穩定，可靠性差，使用壽命短，市場競爭力不足.強調在這種產業背景下，介紹現有國內工程機械相關液壓行業主要實驗室和檢測機構

關鍵詞：液壓元件庫;仿真;數據庫;UG;二次開發;液壓元件;虛擬拆裝

引言：

元件憑借其獨特的優點，廣泛被應用于工程機械、建筑機械、汽車、機床等領域。因此，液壓元件的設計開發正是相關研發人員的重大研究課題。UG作為主流CAD軟件，開放性好，具有很強的二次開發功能，通過UG/Open二次開發工具開發的各類系統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及虛擬拆裝的設計是筆者在Windows XP操作系統中借助VC++在UG6.0軟件中實現。

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缺點，下面簡單介紹以下幾種常用軟件的特點：

首先介紹一下仿真分析與動畫模擬的區別：仿真分析：顧名思義，模仿真實的環境，也就是通過軟件或者硬件對真實的環境進行還原仿真，并且對真實工況進行相應的數據分析，根據得出的結果進行實際產品或項目的評估，得出較為可靠的結論。動畫模擬：為了滿足需求進行的運動過程模擬，對于過程中的受力、干涉、速度、加速度等參數沒有要求，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·出分析結果數值或者分析結論。

2.液壓發展現狀

液壓技術的發展，對于我國的國民經濟的持續發展，對于我國的人們的生設以及保障我國的國家安全，提供著必須的基礎基礎和不可忽視的作用。液壓技術在我國的發展目標，并不是讓我國成為依賴傳統的技術和產品而只是在量上成為制造大國的目標，而是要根據當前社會的發展和全球化的發展情況不斷的研究液壓技術和發展液壓技術，使我國成為與時俱進的，在未來的液壓行業中占據著重要的前沿技術的液壓發展強國。

3.二次開發工具選擇

UG/Open是UG軟件提供的二次開發工具集，針對二次開發的不同內容，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。在進行本系統開發中，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結合VC++進行編程，程序將對話框和模型聯系，通過對話框的操作實現元件模型調用等功能。

4.二次開發相關設置

4.1.運行環境設置

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、位圖圖標以及編譯生成的動態鏈接庫文件。通過“我的電腦—屬性一高級”設置環境變量“UGII_USER_DIR”，使其為“E：＼workhnenu”，告訴NX新定義菜單文件的放置位置，實現新菜單的自動調用。

4.2.編程向導的添加

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開發向導。若Visual Studio在NX之后安裝，為了在Visual Studio的新建工程中添加NX開發向導，需要進行如下操作：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復制到VS安裝目錄下的＼VC＼VCWizards。

5.二次開發流程

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.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）進入對話框回調函數內部進行程序編制，部分代碼如下所示，實現UG部件導入UG界面環境并當前顯示：

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，供自動調用。

6.虛擬拆裝的設計與實現

以螺桿泵虛擬拆卸為例，打開螺桿泵裝配圖，點擊進入裝配序列界面，新建裝配序列后，點擊“插入運動”按鈕，按照設計好的拆卸順序依次選擇各零件并設定移動位置，完成設定后，點擊“攝像機”按鈕進行拆卸過程錄制，導出并保存為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系和內部結構。類似，可以實現螺桿泵虛擬裝配過程和其他液壓元件的虛擬拆裝。

7.結束語

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

參考文獻：

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研創項目：項目名稱：液壓元件模型庫建設的應用研究（編號：S202013809004）

通訊作者、指導老師：蔣雙慶，河南夏邑，大學本科，講師，研究方向：機械設計制造及自動化，湖南應用技術學院教師