什么是液压系统仿真?
本期,我们研究整理了5款具有代表性的液压系统级1D仿真软件,看看这些软件各自有什么特点。
Simcenter AmesimSimcenter Amesim 是西门子Simcenter体系中的系统仿真软件,定位于1D多物理场系统建模与仿真,覆盖液压、机械、电气、热、气动等多个物理域,可以将液压系统与机械运动、控制系统等放在同一个模型中进行分析。
在液压仿真方面,Amesim的特点是模型可以从系统级分析延伸到较详细的元件建模。通过不同层级的模型,可以研究液压系统的动态响应,也可以进一步分析元件特性和控制策略。

液压库则覆盖液压回路、水击、液压传动以及机电液控制等典型场景,能够满足从系统分析到具体工况验证的不同仿真需求。
这种建模方式比较适合整机系统开发和多学科协同仿真。例如Bosch曾使用Amesim对喷油器、共轨和泵等部件进行建模,并将液压模型与3D多体动力学模型通过FMI进行联合仿真。
Easy5Easy5 是一款面向复杂工程系统的动态建模与仿真软件,在液压、气动、热流体等系统仿真方面有较长的应用历史,目前Easy5已被Cadence收购。
Easy5的一个显著特点,是对复杂流体动力系统的动态特性和数值求解。实际建模中,可以从预定义的液压和阀模型开始,也可以利用通用元件以及用户自定义Fortran代码建立自己的模型。对于稳态工作点、瞬态响应、线性分析、水击以及温度变化等问题,也提供了相应的建模和分析方法。

因此,Easy5的应用方式更偏向复杂工程系统的动态建模与深入分析,适合需要对液压回路进行多工况计算、瞬态分析以及模型进一步扩展的场景。
在2026.1版本中,Easy5增强了FMI v3互操作能力,支持将模型导出为FMI v3 FMU,并支持矢量和二维数组输入输出。对于液压系统仿真而言,新版本更方便与控制系统及其他仿真工具进行联合仿真。
SimulationXSimulationX 是一款基于Modelica的多领域系统建模与仿真软件,覆盖机械、电气、热、液压、气动和控制等领域。软件原属于ESI集团,目前已经进入Keysight体系。
SimulationX的核心特点在于其开放的多物理场建模方式。它采用Modelica作为建模基础,可以利用现有模型库建立液压、气动、机械等系统,也可以根据具体工程需求进行模型扩展。液压系统可以与机械、电气、热和控制等其他物理域进行耦合,用于分析复杂机电液系统的动态行为。

这种基于Modelica的建模方式,使SimulationX在复杂系统和多物理场模型开发中具有较大的灵活性,液压仿真也因此能够自然地融入整个系统模型。
在2026.0版本中,液压库新增电磁阀模型,并支持模拟电气连接和热效应;同时改进液压、气动回路的可视化,可直观显示阀芯运动和流体方向。
Automation StudioAutomation Studio 是Famic Technologies面向工程设计与仿真开发的软件平台,长期聚焦液压、气动、电气和控制等技术。
液压工程中,可以直接利用软件内的标准元件以及厂商产品目录搭建液压回路,并对系统进行动态仿真和性能分析。软件还提供元件计算、参数配置、动态测量以及曲线分析等工具,可以在完成回路设计后直接进行仿真验证。

Automation Studio还有一个比较鲜明的方向,就是从液压回路继续向液压集成块和多技术系统延伸。目前的Professional Edition提供液压集成块设计功能,可以根据液压原理图建立3D歧管模型,并分析压力降和流量等特性;同时还能将液压、气动、电气、PLC和HMI等技术连接起来进行系统设计与验证。
DSHplusDSHplus 是FLUIDON面向流体动力系统开发的专业仿真软件,主要用于液压和气动系统的动态、非线性计算与优化。软件可以用于系统功能验证、动态特性分析、系统优化、元件选型以及故障诊断等工作。
在具体分析中,DSHplus可以对液压系统中的压力、流量以及不同元件之间的动态耦合进行系统级建模,并针对复杂流体动力系统开展动态和非线性计算。FLUIDON目前将DSHplus定位为0D/1D仿真工具,用于概念开发、系统优化和功能验证,同时提供开放接口,可以与其他数字化开发流程衔接。

DSHplus长期聚焦液压、气动系统的动态与非线性问题,应用范围还涉及压力振荡等流体动力学问题。相比覆盖多个物理领域的综合系统仿真软件,它的技术重心更加集中在Fluid Power系统本身。
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