液压元器件仿真软件研究

李亮 蒋双庆

摘要：介绍国内外工程机械液压技术发展趋势，指出中国液压件行业的发展严重滞后于主机行业的发展，造成我国许多主机和重大装备技术性能低，质量不稳定，可靠性差，使用寿命短，市场竞争力不足.强调在这种产业背景下，介绍现有国内工程机械相关液压行业主要实验室和检测机构

关键词：液压元件库;仿真;数据库;UG;二次开发;液压元件;虚拟拆装

引言：

元件凭借其独特的优点，广泛被应用于工程机械、建筑机械、汽车、机床等领域。因此，液压元件的设计开发正是相关研发人员的重大研究课题。UG作为主流CAD软件，开放性好，具有很强的二次开发功能，通过UG/Open二次开发工具开发的各类系统确实为用户使用带来便利，大大提高用户的工作效率。本文中液压元件模型库的二次开发及虚拟拆装的设计是笔者在Windows XP操作系统中借助VC++在UG6.0软件中实现。

1.课题研究背景及意义

目前常用液压仿真软件大概有：Matlab Simhydraulic、Amesim、Fluidsim、Automation studio等。每个软件都有自己的优缺点，下面简单介绍以下几种常用软件的特点：

首先介绍一下仿真分析与动画模拟的区别：仿真分析：顾名思义，模仿真实的环境，也就是通过软件或者硬件对真实的环境进行还原仿真，并且对真实工况进行相应的数据分析，根据得出的结果进行实际产品或项目的评估，得出较为可靠的结论。动画模拟：为了满足需求進行的运动过程模拟，对于过程中的受力、干涉、速度、加速度等参数没有要求，只是一个动画效果，相对于仿真分析，更加直观易懂。此过程不会输一·出分析结果数值或者分析结论。

2.液压发展现状

液压技术的发展，对于我国的国民经济的持续发展，对于我国的人们的生设以及保障我国的国家安全，提供着必须的基础基础和不可忽视的作用。液压技术在我国的发展目标，并不是让我国成为依赖传统的技术和产品而只是在量上成为制造大国的目标，而是要根据当前社会的发展和全球化的发展情况不断的研究液压技术和发展液压技术，使我国成为与时俱进的，在未来的液压行业中占据着重要的前沿技术的液压发展强国。

3.二次开发工具选择

UG/Open是UG软件提供的二次开发工具集，针对二次开发的不同内容，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等多种编程语言。在进行本系统开发中，笔者利用UG/Open Menuscript添加菜单;Block UIStyler是一个可视化对话框编辑器，包含丰富控件，如位图、标签、按钮、单选框等，利用Block UIStyler不同基本控件的组成生成不同的对话框;利用UG/Open API结合VC++进行编程，程序将对话框和模型联系，通过对话框的操作实现元件模型调用等功能。

4.二次开发相关设置

4.1.运行环境设置

在硬盘新建目录“E：＼workhnenu”下再新建start—up、application、code用于存放菜单、工具条和对话框文件、位图图标以及编译生成的动态链接库文件。通过“我的电脑—属性一高级”设置环境变量“UGII_USER_DIR”，使其为“E：＼workhnenu”，告诉NX新定义菜单文件的放置位置，实现新菜单的自动调用。

4.2.编程向导的添加

如果Visual Studio在NX安装之前安装，Visual Studio新建工程选项中会自动添加NX开发向导。若Visual Studio在NX之后安装，为了在Visual Studio的新建工程中添加NX开发向导，需要进行如下操作：将UG安装路径目录下＼UGS心IX 6.0kU—GOPEN＼vs_files＼VC＼veprojects复制到VS安装目录下的＼VC＼vcprojects;将UG安装路径目录下＼UGS＼NX 6.0＼UGOPEN＼vs_files＼VC＼VCWizards＼INX6_Open复制到VS安装目录下的＼VC＼VCWizards。

5.二次开发流程

5.1.菜单的建立

在“E：＼workkmenu＼startup”目录下新建菜单文件menu.men。UG软件启动后，会自动加载开发的新菜单。

5.2.对话框的建立

对话框的建立采用Block UIStyler，利用其不同基本控件的组成生成对话框，设置代码生成方式为C++，保存对话框文件，比如建立“动力元件对话框”时会生成文件dongliyuanjian.dlx、dongliyuanjian.cpp、dongliyuanjian.hpp。通过VS新建项目，并将生成的头文件dongliyuanjian.hpp和C程序模板dongliyuanjian.cpp添加进来，做必要修改，编译生成dongliyuanjian.dU并放置在“E：＼work＼I_nenu＼application”目录下。

5.3.程序的编制

具体步骤如下：

1）打开Visual C++6.0新建一个工程项目。

2）添加木.h和对话框生成的源文件术.c到该工程项目的头文件和源文件中。打开：.：.c源文件，将#ifdet"……和#endif语句删除。

3）进入对话框回调函数内部进行程序编制，部分代码如下所示，实现UG部件导入UG界面环境并当前显示：

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）编译生成球.dll文件，并保存到“E：＼workhnenu＼startup”目录下，供自动调用。

6.虚拟拆装的设计与实现

以螺杆泵虚拟拆卸为例，打开螺杆泵装配图，点击进入装配序列界面，新建装配序列后，点击“插入运动”按钮，按照设计好的拆卸顺序依次选择各零件并设定移动位置，完成设定后，点击“摄像机”按钮进行拆卸过程录制，导出并保存为AVI格式的“螺杆泵虚拟拆卸”。打开该视频，可以自动演示螺杆泵的拆卸过程并展示其装配关系和内部结构。类似，可以实现螺杆泵虚拟装配过程和其他液压元件的虚拟拆装。

7.结束语

本文介绍了利用VC++在UG6.0软件上进行液压元件模型库二次开发的过程，以及液压元件虚拟拆装的设计与实现，对液压元件设计工作与教学工作有实用价值。

参考文献：

[1]白日.高空作业机械发展与展望[J]，建筑机械，2009，（5）：20-23.

[2]周临震，李青祝，秦珂.基于UG NX系统的二次开发[M].镇江：江苏大学出版社，2012.

[3]瞿爱琴，王同建，宁悦.虚拟技术实现液压元件拆装实验的研制与开发[J].实验技术与管理，2004，21（4）：3.

[4]瞿爱琴，王同建，and宁悦."虚拟技术实现液压元件拆装实验的研制与开发."实验技术与管理21.4（2004）：3.

[5]唐黎明，徐海泉.虚拟液压元件拆装平台的设计与实现【J].科技创新与应用，2014，（20）：9.

研创项目：项目名称：液压元件模型库建设的应用研究（编号：S202013809004）

通讯作者、指导老师：蒋双庆，河南夏邑，大学本科，讲师，研究方向：机械设计制造及自动化，湖南应用技术学院教师