[发明专利]锻造液压机多维虚拟样机协同仿真方法及系统

权利要求书

1.一种锻造液压机多维虚拟样机协同仿真方法，其特征在于，包括：

S1.利用三维建模软件建立锻造液压机的机械本体三维几何模型；

S2.利用多学科仿真软件建立锻造液压机的电气及液压系统模型；

S3.将所述机械本体三维几何模型导入所述多学科仿真软件，从而与所述电气及液压系统模型进行集成；

S4.将所述机械本体三维几何模型导入动力学仿真软件，并通过所述动力学仿真软件建立所述锻造液压机的系统动力学模型；

S5.利用控制系统仿真软件建立所述锻造液压机控制系统模型；

S6.利用金属成形工艺模拟软件获取锻造工况成形力数据，并分别导入所述动力学仿真软件软件以及所述多学科仿真软件；

S7.依据选定的锻造工况，通过所述多学科仿真软件基于所述电气及液压系统模型生成控制信号，驱动所述锻造液压机的液压缸动作；

S8.将所述液压缸动作数据传递至所述动力学仿真软件软件中建立的系统动力学模型，驱动所述锻造液压机的活动横梁运动；

S9.所述活动横梁运动数据传递至所述控制系统仿真软件中建立的控制系统模型，将其与设定值比较，若满足锻造精度要求，保持所述控制信号不变，否则控制系统仿真软件根据所述比较结果更新所述控制信号；

S10.将更新后的控制信号传递至所述多学科仿真软件，并转至步骤S7，所述多学科仿真软件据以驱动所述锻造液压机的液压缸动作。

2.根据权利要求1所述的锻造液压机多维虚拟样机协同仿真方法，其特征在于，所述步骤S9中根据所述比较结果更新所述控制信号包括：

将所述活动横梁运动数据与所述设定值之差乘以预设的比例系数作为补偿量更新所述控制信号。

3.根据权利要求1所述的锻造液压机多维虚拟样机协同仿真方法，其特征在于，所述三维建模软件为SolidWorks软件；所述多学科仿真软件为ITI-SimulationX软件；所述动力学仿真软件为MSC.Adams软件；所述金属成形工艺模拟软件为Forge软件；所述控制系统仿真软件为MATLAB/SIMULINK软件。

4.根据权利要求3所述的锻造液压机多维虚拟样机协同仿真方法，其特征在于，步骤S1后还包括，将所述机械本体三维几何模型导入有限元分析软件，进行有限元分析；

步骤S6还包括，将所述锻造工况成形力数据导入所述有限元分析软件，进行有限元分析；

所述步骤S10还包括，将所述MSC.Adams软件动力学仿真过程中指定部件的受力数据导入所述有限元分析软件，进行有限元分析。

5.根据权利要求4所述的锻造液压机多维虚拟样机协同仿真方法，其特征在于，所述有限元分析软件为ANSYS软件。

6.根据权利要求5所述的锻造液压机多维虚拟样机协同仿真方法，其特征在于，将所述机械本体三维几何模型导入所述ITI-SimulationX软件时，导入格式为*.stl；

将所述机械本体三维几何模型导入所述MSC.Adams软件时以及将所述机械本体三维几何模型导入所述有限元分析软件时，导入格式为*.x_t；

将所述锻造工况成形力数据导入所述MSC.Adams软件、所述ITI-SimulationX软件以及所述ANSYS软件时，导入格式为*.txt或*.xls。

7.根据权利要求3所述的锻造液压机多维虚拟样机协同仿真方法，其特征在于，所述液压缸动作数据经由所述ITI-SimulationX软件的协同仿真接口模块SimulationX/Coupling Element和Adams/State Variable传递至所述MSC.Adams软件中建立的系统动力学模型；

所述活动横梁运动数据经由MSC.Adams软件的Adams/Controls接口模块传递至所述MATLAB/SIMULINK软件中建立的控制系统模型；

所述控制信号经由所述MATLAB/SIMULINK软件的协同仿真接口模块ITIFct2和SimulationX/Coupling Element传递至ITI-SimulationX软件。