图7所示为某一时刻点的管路应力云图，个中最大应力呈此刻第一段硬管上的卡箍螺栓处，约为232MPa，声名功效是公道的。图8为截取的管路上最大应力点的瞬态应力曲线图，活塞杆，从图上可以看出曲线变革频率约为630Hz，与作为鼓励的压力脉动频率相符。

　　3.2 在ANSYS中对液压管路的参数化建模

　　在CATIA建模时，软管是通过配置其起、末点位置以及败坏度，自动部署一条样条线为轴线。提取数据时，通过编写函数，探求到软管工具的轴线，将该轴线中分成九段，提取线上十个点的坐标。在ANSYS里可由这十个点来近似拟合原软管的轴线。

　　在天生建模所需的数据文件后，通过编写ANSYS宏文件，读取指定的数据，可别离成立简化后的管路及其部件的几许模子。在此基本上分别网格，则天生响应的有限元模子。最后将全部有限元模子读入，成立部件之间的打仗相关，施加束缚，则天生可供说明的模子。各部门的有限元模子见图4和图5。

　　4 应用实例

　　图4 液压管和流体的有限元局部模子

　　式中：n——泵的转速，r/min;

　　Z——泵室压力轮回数，对付叶片泵为叶片数，对付来去式泵为柱塞数

　　图1 液压管路首要布局的CATIA图

　　当查询详细零件的参数时，必要操作CATIA的文档布局，见图3。从布局树上可清晰地看出各个工具之间的相关，譬喻，Part是零件文档最上层的工具，Bodies是其下全部实体工具的荟萃，通过Bodies可以进一步得到Body工具。Body工具作为某一特定的实体工具，包括了哄骗零件文档所需的重要属性、要领和工具。参照文档布局图，可以从最上层的CATIA工具，逐层查找到基层各个零部件的特性参数。

　　事变情形下，飞机液压管路受管内流体的流量脉动和压力变革等身分影响，易产生振动。故在管路的计划进程中，必要猜测管路布局在事变情形下的动态相应。作为一款在航天航空家产应用普及的主流软件，CATIA提供了强有力的管路计划模块，但对付伟大的工程说明，尚需借助于专业的CAE软件。固然部门贸易CAE软件已经提供了针对CATIA等CAD软件的接口，但在现实说明时，每每必要对CAD模子举办公道的批改和简化，以获得可供说明的CAE模子。同时对管路模子而言，管路的空间机关难以实现参数化，这意味着每次对管路的调解，CAE模子都必要改变。为了办理对CAE模子繁复的成立和修改题目，必要为CAD和CAE模子的转换提供一个自动化的器材。今朝已有许多针对CATIA二次开拓的研究，但都只范围于CAD建模进程。卞刚等基于CAA二次开拓技能，开拓飞机燃油管路体系计划仿真软件。陈明等将自主开拓的应力说明软件集成到CATIA软件中。但所用的求解器都是针对特定题目而开拓的软件，不具更广泛的意义。

　　图8 管路上最大应力点的瞬态应力曲线

　　(3)选择瞬态说明，配置求解前提，按提醒步调完成求解进程;

　　全部提取的数据以划定的名目别离生涯到对应的文本文档中，以便ANSYS挪用。

　　5 结论

　　2 软件计划架构和技能提纲

　　图7 软件界面下表现的液压管路的应力云图

　　图6 流固耦合题目求解流程图

　　卡箍和管讨论作为尺度件，别离取牢靠的简化方法成立其有限元模子，故仅提取用于定位的信息。

　　故仿真时，配置流体压力为[22.5+1.3sin(3980t)]MPa，流速为8.478m/s，对该管路作瞬态说明，校核管路的动态相应。

　　在建模对，各类原料参数、卡箍的位置和数量、管路的内径和外径等已设成参数，可供用户快速调解模子。

　　3 首要实现要领

　　在自动提取建模要害数据时，涉及对CATIA的二次开拓。本文基于Visual Basic 6.0，应用自动化工具编程技能(CATIA V5 AUTOMATION)，实现这一目标。同时，在ANSYS中的建模均行使ANSYS参数化计划说话(APDL)完成，以实现有限元模子成立的自动化。

　　(1)进入软件界面，配置事变目次，读取CATIA模子，并提取参数;

　　(4)查察功效。

　　图3 CATIA的文档布局图

　　将n=4225r/min、Z=9代入公式(1)得：

　　(2)配置ANSYS软件的安装目次，启动ANSYS。如需变动默认参数，则先对参数调解，之后天生简化模子;

　　3.1 液压管路数据的提取

　　图2 软件的首要架构

　　模态说明在ANSYS Mechanical中完成，故可以编写宏文件自动完成说明进程。思量流固耦合的瞬态说明必要借助于ANSYS CFX，其计较流固耦合题目的流程图如图6所示。在实现这一进程的自动化时，可通过VB编程，将瞬态说明必要设定的参数，输出成.pre名目标批处理赏罚文件，软件平台在靠山挪用CFX的前处理赏罚器读取生涯好的.pre文件，完成前处理赏罚配置，发生，def名目标求解文件，之后即可进入CFX求解器举办计较。功效均以预定的文件名，存于指定的文件夹。

　　在模子信息中，管路轴线是后续有限元建模的基本。软管和硬管的天生，卡箍和管讨论的定位都必要操作管路轴线。

　　本文研究了一种实现对液压管路动态相应自动仿真说明的要领。基于VB6.0，通过对CATIA和ANSYS二次开拓，将读取CATIA模子数据、参数化成立有限元模子以及流固耦合状态下的模态和瞬态说明等成果封装于同一的软件界面下。应用表白，该软件可很好地帮助计划职员校核管路布局的强度，利便其调解布局计划参数，进步计划服从。

　　软件说明工具为特定的液压管路，由软管、硬管、管讨论、卡箍和支座构成。图1所示为管路首要布局的CATIA图。说明内容首要为流固耦合状态下管路的模态和瞬态动力相应。

　　通过对CATIA和ANSYS的二次开拓，团结VB编程，开拓了针对飞机液压管路动态相应举办仿真说明的软件。软件集成了自动成立管路有限元模子、参数化调解模子以及自动说明和查察功效的成果，并提供了友爱的用户界面。在说明时，思量了流固耦合的浸染，较真实地模仿了事变环境。软件可在必然水平上进步计划职员的计划服从，为其猜测管路的动态相应提供参考。因为CATIA和ANSYS均为主流的工程软件，本文的要领在它们之间的模子转换上具有必然的通用性，故可应用于更普及的计划和说明规模。

　　硬管通过成立一系列点确定走向，为形成滑腻的管路，天生的轴线由直线段和弧线段瓜代毗连而成。可以只提取各直线段的出发点和末点坐标，在ANSYS中建模时，起首天生各直线段，然后存相邻直线段之间成立与它们相切的弧线，这样就可以完备拟合出原硬管的轴线。

　　图2所示为软件的首要架构，用户只需完成对模子参数的修改和求解参数的配置，即可在操纵界面上查察模子和功效。繁琐的数据提取和有限元建模事变，以及之后的求解说明均在靠山自动完成。

　　3.3 自动计较和功效查察

　　以某液压管路作为说明工具，对现场试验的某一工况作仿真说明，其简化模子可参考图7。试验所用液压泵为九柱塞泵，该工况下，泵的转速为n=4225r/min，流量为Q=57.5L/min，管内流体压力为23MPa，压力脉动峰值约为1.3MPa，脉动频率可按照泵的布局和转速，活塞杆，用下列公式计较：

　　图5 卡箍、管讨论和支座的有限元局部模子