FluidSIM在液壓與氣動技術課程中應用

孫彭城 李倫

摘 要：液壓與氣動技術是機械類各專業一門非常重要的專業課程，在整個知識架構中起到非常關鍵的作用，但是由于液壓元件結構比較復雜，液壓回路的原理比較抽象，學生學習起來枯燥乏味，失去學習的興趣。如何能讓學生在學習中快速掌握液壓元件結構及液壓系統工作原理是我們教學中的一個難題。隨著教育技術的發展，，我們可以通過視頻動畫向學生教學液壓元件的結構，但是液壓系統的工作原理是難以展現的。現代教學追求“講學做”一體化高效教學，在教學過程中，學生缺少“做”這個要素，fluidsim軟件的出現彌補上述教學難題，學生可以自己參與，搭建仿真平臺，起到事半功倍的效果。本文將介紹液壓與氣動教學中一些fluidsim軟件的應用。

關鍵詞：Fluidsim軟件；液壓；氣動技術

1 Fluidsim軟件

Fluidsim軟件由德國Festo的Didactic教學部門和Paderborn大學共同開發。是用于液壓與氣壓傳動的教學軟件，FuidSIM軟件有兩部分，FluidSIM-H用于液壓傳動教學，FluidSIM-P用于氣壓傳動教學。FluidSIM軟件用戶界面是比較直觀的，采用了類似于畫圖軟件的圖形操作界面，拖拉圖標從而進行設計，面向對象設置參數，簡單實用，易于學習，用戶可以快速學習繪制和模擬電氣—液壓（氣壓）回路圖，并對其進行仿真。

2 FluidSIM在講學做一體化教學中的應用

FluidSIM-H液壓仿真和FluidSIM-P氣動仿真軟件界面基本一致，左邊為元件庫，右邊為設計界面。可以按住鼠標左鍵拖動左邊液壓元件到右邊設計區，之后按照實際要求連接油管，使液壓回路實現預定功能。為了便于大家學習，軟件同時也提供了各種液壓元件原理、圖片和動畫影像。

在教學過程中，講解液體內部的壓力的時候，學生難以理解液體內部壓力取決于負載，他們感覺中液體內部壓力取決于輸入泵的功率及壓力，跟負載毫無關系。我們讓學生在fluidsim軟件中設計一個簡單回路，在相同的泵及液壓回路的前提下分別對活塞右端施加不同的力發現結果完全不同，如圖2（A）（B）（C）當施加負載分別為0，50N，100N情況下，液壓表讀數分別為4.13MPa、6.61 MPa、9.10 MPa，可見隨著負載不斷的增大，壓力隨之增大。學生通過親自仿真很直觀的了解液體內部壓力取決于負載的意義。

講解速度取決于流量的時候，學生感覺速度跟負載有關系，負載越大，速度越小，所以指導學生設計以下液壓回路，在相同的液壓回路，節流閥流量不變，都為1L/min時，當負載為0N和100N兩種情況下，如圖3（A）（B）所示，速度同為0.08。而提高節流閥流量為2L/min，如圖3（C）活塞速度變為0.17，基本上是1L/min的2倍，可見速度不光取決于流量，而且和流量成線性關系。

學生在多媒體教室上課，在講解抽象理論的時候，可以利用fluidsim軟件設計液壓回路，通過仿真能夠很直觀深刻的理解。同時學生還可以設計一些復雜的回路，如氣動車門關閉系統，液壓沖壓系統等，既加深了學生對概念的理解，又提高了學生的創新能力，學生學習積極性得到很好的提高，收效較好。

參考文獻：

[1]梁新平.fluidsim 液壓氣動仿真軟件應用研究[J].價值工程，22011，（2）：182-184.

[2]蘆惠芳，於紅梅.基于 F1uidSIM 軟件的液壓傳動系統仿真實訓教學探索[J].職業教育研究，2013，（2）：168-170.