比例阀之 仿真与试验

可能很多人有过这样的纠结：仿真还是试验？然而很多事情往往并不是 ，非黑即白的。 选择仿真还是试验的核心要素在于置信度。只要可信度够，仿真和试验都可以 甚至也可以选择交叉印证更进一步。

试验的优点简单粗暴：就是更加贴合实际，置信度很高。然而缺点也十分明显：实现不易，成本很高且周期长。

仿真 则成本就相对低廉的多，在掌握技巧的情况下实现起来也更加简单，周期还一定程度可控。可缺点由于仿真条件通常不得不需要通过理想化处理以及受限于仿真者的水平和仿真工具以致置信度通常明显低于试验途径。那么有哪些常见的实用仿真软件呢？像matlab用来做阀的控制仿真；ANSYS做零件的有限元分析FEA；当然还少不了流体仿真CFD，

此外，还有一款常用的仿真软件Amesim，还可系统级仿真。

再看一些仿真实现的例子

 FEA static analysis for END CAP

BODY analysis and test

通过对阀体仿真找到的薄弱位置与试验结果吻合。

下例为通过matlab仿真取得控制参数定性及定量分析参照

离散PID调节器的典型传递函数Z变换

模拟PID控制框图

流体仿真的步骤应该是大差不离的，以FLUENT为例：

• 一、三维建模

• 二、有限元化网格处理

• 三、设置流体数学模型

• 四、设置物理条件及边界模型（含流动变量和热变量）

• 五、求解

步骤中的流体数学模型，目前几乎是别无选择基本上只能是基于假设的理想流体的理想模型。总不能先去研究推导复杂的模型吧？故这已经不可避免地引入了偏差。

据息国际上知名大公司的研发有的是有专门的仿真团队的；有的或则通过与高校或科研院所合作实现。可见仿真的地位还是不低的。

我的想法： 有条件的话能仿的就都先仿了结果仅供参考可不作为最终判决。当然也要避免让不靠谱的仿真徒增烦恼。对那些需要经过试验检验、验证的那就想办法创造条件试验验证之。心怀侥幸肯定是要不得的。

试验也应符合相应的标准；否则可能容易沦为自说自话而达不到预期目标。比如疲劳试验一般以NAFP标准为参照。至于其它一些常规测试不仅针对具体的阀类型有相对应的国家标准和iso标准以及一些还会有行业标准。例如iso10770，GBT 15623.1/2/3,GB2514。工欲善其事必先利其器，值得一提的是针对试验台也有相当完善的标准，其或包含于元件的测试标准中或为独立的标准,例如ISO4411甚至对测压块也进行了详细的规范:见后图。此外还会有些针对重点试验项目的专项测试标准，例：压差—流量特性试验方法（GB8107对应iso6403）。

示例请参看：☛液压元件之压力容腔的疲劳寿命

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原文始发于微信公众号（阀控系统）：比例阀之 仿真与试验