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行業(yè)知識

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液壓是一門實驗科學(xué)

  

液壓傳動與控制技術(shù)發(fā)展到今天,理論上做了很多研究,發(fā)現(xiàn)了很多規(guī)律,這是毋

用置疑的?,F(xiàn)代液壓集液壓技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、計算機控制及現(xiàn)代控

制理論等眾多學(xué)科于一體,成為一門高交叉性、高綜合性的技術(shù)學(xué)科。尤其是與計算

機技術(shù)相結(jié)合,使得液壓學(xué)科在系統(tǒng)設(shè)計、控制、故障診斷、模擬現(xiàn)實等方面有了長

足的進步。出現(xiàn)了一些通用的和液壓專用的仿真軟件,使得建模與求解都很方便。然

而,就其基本規(guī)律來看,液壓技術(shù)中,液體流動在絕大多數(shù)情況下,速度較高,處于

紊流狀態(tài):液體分子團之間的吸引力(宏觀來說,就是粘性力)不如其慣性力。因

此,液體分子團各行其是。所以,液壓流體的運動規(guī)律只能從統(tǒng)計學(xué)的角度來研究。

有一定的規(guī)律,但受很多實際情況的影響,很難精確計算。所以,學(xué)液壓,始終不能

忘記的是,液壓技術(shù),就其本質(zhì)來說,是一門實驗科學(xué)。

為了說明這一點,先回溯一下液壓技術(shù)的一些理論基礎(chǔ)和基本規(guī)律。

1.帕斯卡原理

2.歐拉公式

3.納維-斯托克斯方程

4.伯努利方程

5.流態(tài)與雷諾數(shù)

6.通過薄壁小孔的流量

7.滑閥節(jié)流口

8.液動力

9.彈性模量

從以上的分析可以引出下列結(jié)論。 

1)這些基礎(chǔ)理論公式,用于分析是很有用的,但用于計算,則計算結(jié)果由于很

多因素被忽略而很可能不準確。因此,要非常重視測試,要把測試放在第一位。實際測試是萬萬不可缺少的。要把能測量液壓系統(tǒng)的壓力流量變化過程作為碩士生、助理工程師必須掌握的基本技能。

試問,不會使用萬用表,能當電工嗎?那么,憑什么,當液壓助理工程師就可以不會

使用液壓“萬用表”?剛離開學(xué)校來到工作崗位,特別是工廠、研究所的畢業(yè)生,建議先到裝配調(diào)試修理

部門去摸爬滾打一段時間,學(xué)會測試,了解實際情況,了解顧客和企業(yè)的需求后,再

到技術(shù)部門去,搞些產(chǎn)品改進。工作不滿三年,不要去搞新產(chǎn)品設(shè)計。這樣,對自己

對單位,才不會遭遇“滑鐵盧”。滿三年后,你就知道,國內(nèi)的液壓企業(yè)中,有多少

在搞設(shè)計,多少在搞測繪仿造,你的企業(yè)現(xiàn)在到底需要什么。

德國工業(yè)強大的原因之一,就是因為他們崇尚實際。在德國工業(yè)界廣為流傳著一

句諺語:“什么是理論家?他什么都懂,就是解決不了問題。什么是實干家?他解決

了問題,但不知道為什么。”創(chuàng)新是靠實際干出來的,靠建立無用的數(shù)學(xué)模型是創(chuàng)不

了新的。德國還有句人人知曉的諺語:“Probieren geht vor Studieren 試驗勝過啃

”,也值得我們借鑒。

2)數(shù)字仿真就是根據(jù)那些理論公式,建立數(shù)學(xué)模型,把微分方程差分化,輸入

參數(shù),利用計算機的高速計算能力,計算出結(jié)果。數(shù)學(xué)模型不全面,輸入?yún)?shù)不準

確,計算結(jié)果也就不準確。從前面對這些基礎(chǔ)的常見的公式及參數(shù)的回溯可知,準確

描述液壓元件的實際工況遠不是那么簡單的。所以,仿真結(jié)果的準確性就很值得懷

疑。

數(shù)字仿真的目的是為了預(yù)測被仿真對象的特性,從而改進優(yōu)化之。為此,“真”是

對仿真最重要的要求。要知道是否“真”,就是要和實測對比。

如果偏差不大,說明這個數(shù)學(xué)模型和這組參數(shù)比較接近實際,是比較“真”的,可

以用之預(yù)測對象的性能,可以在此基礎(chǔ)上進行優(yōu)化,縮短研發(fā)時間。

如果偏差很大,就說明這個數(shù)學(xué)模型中還遺漏了一些重要因素未考慮到。找出不同

處,改進仿真模型,可以加深對系統(tǒng)的理解。

如果根本不去與實測對比,那除了說明你會玩 AMESim 外,什么都說明不了。“畫

鬼容易畫人難”,此之謂也。

10 作為研發(fā)工具,數(shù)字仿真就像阿拉伯數(shù)字“0”,實測就像數(shù)字“1”。孤立地脫離

實測地搞仿真,什么價值也沒有。仿真和實測結(jié)合起來,就可以把實測的價值放大 10 倍。

世界流體動力技術(shù)泰斗巴克教授,從上世紀七十年代就著手組織研究液壓元件與系

統(tǒng)數(shù)字仿真。然而,他始終堅持:不能測試的不仿真,一定要建立了測試能力才搞仿

真。[7]

有位過來人在網(wǎng)上建議其他網(wǎng)友,“無聊再仿真”,雖然看似戲謔,卻也不是毫無

道理的。

3)我們需要前瞻,但更需要從現(xiàn)實情況出發(fā),腳踏實地地面對和解決現(xiàn)有的問

題。要不然,“虛擬樣機”、“軟測量”,名詞不斷翻新,追趕潮流,實際工業(yè)水平

卻遠遠落后,成為泥足巨人。

如果因為學(xué)了一些理論公式,就忘記了“液壓是一門實驗科學(xué)”這一基本點,就會

在實際工作中受到懲罰!


上一條:液壓機的工作原理

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