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Ölhydraulik pp 807–883Cite as

Simulation elektrohydraulischer Komponenten und Systeme

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Part of the book series: VDI-Buch ((VDI-BUCH))

Zusammenfassung

Die Entwicklung leistungsfähiger, benutzerfreundlicher Berechnungs- und Simulationssoftware auf Arbeitsplatzrechnern hat CAE-Systeme zu einem unverzichtbaren Arbeitsmittel für Ingenieure gemacht. Rechnergestützte ganzheitliche Simulation, die Entwicklung virtueller Prototypen und die numerische Optimierung unterstützen eine Vielzahl von Aufgaben im Entwurfs- und Entwicklungsprozess und tragen dazu bei, Entwicklungsrisiken zu reduzieren, Produktentwicklungszeiten zu verkürzen und Kosten zu senken.

Die wichtigsten Simulationsmethoden für elektrohydraulische Antriebe, Steuerungen und Regelungen werden vorgestellt und ihre physikalischen und mathematischen Grundlagen kurz erläutert. Im Vordergrund stehen die nichtlineare Simulation mit konzentrierten Parametern (Systemsimulation), die numerische Strömungsberechnung CFD (Feldsimulation) sowie die numerische Optimierung. Beispiele erläutern die Offline- und Online-Kopplung von Simulatoren und die Fluid-Struktur-Interaktion. Zahlreiche Simulationsbeispiele aus der Elektrohydraulik zeigen die Anwendungsbreite, Leistungsfähigkeit und Benutzerfreundlichkeit moderner, kommerziell verfügbarer Simulationswerkzeuge.

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Literatur

  1. Abel, A., Schreiber, U., Blochwitz, T., Schindle, J.: Innovative Werkzeuge zur Antriebskonstruktion. Antriebstechnik 11, 58–61 (2004) (Teil II: 2/2005, 26–29)

    Google Scholar 

  2. Anderson, J.: Multiobjective optimisation in engineering design – application to fluid power systems. Dissertation, Linköping University, Schweden (2001)

    Google Scholar 

  3. ANSYS Inc. Homepage auf: http://www.ansys.com. Zugegriffen: 5. Juli 2013

  4. Baum, H.: Einsatzpotenziale Neuronaler Netze bei der CAE-Tool unterstützten Projektierung fluidtechnischer Antriebe. Dissertation, RWTH Aachen (2001)

    Google Scholar 

  5. Birmes, G., von Dombrowski, M.H.: Durchgängiges Engineering im Bereich der Fluidtechnik – Konstruktions-Workflow durch direkte Kopplung von Dokumentation und Simulation. Ölhydraul. Pneum. 51(8), 470–472 (2007)

    Google Scholar 

  6. Blejchar, T., Helduser, S., Rüdiger, F.: CFD-Analyse – Schallentstehung in hydraulischen Ventilen. Ölhydraul. Pneum. 4, 68–75 (2006)

    Google Scholar 

  7. Bosch Rexroth, L.: HYVOS – Simulation ventilgesteuerter Zylinderantriebe, Homepage auf: http://www.boschrexroth.de. Zugegriffen: 12. Juli 2013

  8. Braun, J., Krettek, J., Hoffmann, F., Bertram, T., Lausch, H., Schoppel, G.: Struktur- und Parameteridentifikation mit Evolutionären Algorithmen. at-Automatisierungstechnik 6, 340–352 (2011) (Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH)

    Google Scholar 

  9. Bredau, J.: Numerische Strömungsberechnung und experimentelle Strömungsvisualisierung in der Pneumatik. Dissertation, TU Dresden (2000)

    Google Scholar 

  10. Cadmould, Firma Simcon Kunststofftechnische Software GmbH, Würselen: http://www.simcon-worldwide.com. Zugegriffen: 28. Juni 2013

  11. Cellier, F., Elmqusit, H., Otter, M.: Modeling from physical principles. In: Levin, W. (Hrsg.) The control handbook, S. 99–107. CRC Press, Boca Raton (1996)

    Google Scholar 

  12. CODESYS- Projektierungssoftware nach IEC 61131-3 für Steuerungsanwendungen, Homepagepage auf: http://de.codesys.com. Zugegriffen: 10. Dez. 2013

  13. Deiters, H.: Standardisierung von Lastzyklen zur Beurteilung der Effizienz mobiler Arbeitsmaschinen. Dissertation, TU Braunschweig (2009)

    Google Scholar 

  14. Dronka, S.: Die Simulation gekoppelter Mehrkörper- und Hydraulik- Modelle mit Erweiterung für Echtzeitsimulation. Dissertation, TU Dresden (2004)

    Google Scholar 

  15. 15. DSHplus, Firma Fluidon Aachen, Homepage auf: http://www.fluidon.com/, Zugegriffen: 5. Mai 2013

  16. Ehrhard, M., Weber, J., Wehner, D.: Numerische Strömungsberechnung (CFD) im Ventilentwurf, Fluid-Struktur-Interaktion (FSI) und deren Anwendungspotential. Ölhydraul. Pneum. Fluidtech. Maschinen Anlagenbau 9, 440–445 (2011)

    Google Scholar 

  17. Ferziger, J.H., Peric, M.: Numerische Strömungsmechanik. Springer-Verlag (2008)

    Google Scholar 

  18. Feuser, A.: Simulation Technology in Research, Development and Applications for Fluid Power, 4th International Fluid Power Conference (IFK), Dresden 2004, Bd. 1, S. 29–46 IFK Dresden 2004, Bd. 1, S. 29–46

    Google Scholar 

  19. Fiedler, M.: Modellbildung und numerische Optimierung am Beispiel eines sevopneumatischen Membranzylinderantriebs. Dissertation, TU Dresden (2010)

    Google Scholar 

  20. Fiedler, M., Helduser, S., Wehner, D.: Coupled simulation for the virtual product development of electro-hydraulic valves, 7th international fluid power conference (IFK), Dresden, Bd. 2, S. 431–444 (2010)

    Google Scholar 

  21. Functional Mock-up Interface: https://www.fmi-standard.org/. Zugegriffen: 5. Mai 2013

  22. Geißler, G.: Optimierung und Einsatzgrenzen von Druckventilen, Dissertation. TU Dresden (2002)

    Google Scholar 

  23. Gels, S.: Einsatz konturierter und beschichteter Kolben-Buchse-Paare in Axialkolbenmaschinen in Schrägscheibenbauweise. Dissertation, RWTH Aachen (2011)

    Google Scholar 

  24. Graichen, K.: Methoden der Optimierung und Optimalen Steuerung, Vorlesungsmanuskript WS 2012/2013, Institut für Mess-, Regel- und Mikrotechnik, Universität Ulm

    Google Scholar 

  25. Großmann, K.: Die Realität im Virtuellen – Simulation in technischen Anwendungen, TU Dresden, Schriftenreihe des Institut für Werkzeugmaschinen (1998)

    Google Scholar 

  26. Großmann, K.: Zukunftspotential – Simulation, Dresdner Tagung Simulation im Maschinenbau, TU Dresden (2000)

    Google Scholar 

  27. Helbig, A.: Energieeffizientes elektrisch-hydrostatisches Antriebssystem am Beispiel der Kunststoff-Spritzgießmaschine. Dissertation, TU Dresden (2007)

    Google Scholar 

  28. Helduser, S.: Simulation in der Fluidtechnik. O+P Ölhydraul. Pneum. 46, 27–36 (2002)

    Google Scholar 

  29. Helduser, S., Mäsing, R., Michaeli, W., Radermacher, T.: Vergleich des Betriebsverhaltens elektrohydraulischer und elektrisch-mechanischer Antriebssysteme für Kunststoff-Spritzgießmaschinen, AiF-Abschlussbericht (2009)

    Google Scholar 

  30. Helduser, S.: Grundlagen elektrohydraulischer Antriebe und Steuerungen, Vereinigte Fachverlage Mainz, Mainz (2013)

    Google Scholar 

  31. HYDAC: ASP 5.0 – Accumulator simulation program, homepage auf: http://www.hydac.com. Zugegriffen: 15. Juli 2013

  32. Jähne, H.: Struktursystematik und Effizienzpotentiale hydraulischer Fahrantriebe unter Einbeziehung der Applikation. Dissertation, TU Dresden (2012)

    Google Scholar 

  33. Kallenbach, E., Eick, L., Quendt, P.: Elektromagnete: Grundlagen, Berechnung, Entwurf und Anwendung, 2. Aufl. B. G. Teubner, Stuttgart (2003)

    Google Scholar 

  34. Kett, R.: Virtuelle Inbetriebnahme von Reglern und Steuergeräten. Tagungsband 5. Kolloquium Mobilhydraulik, Karlsruhe (2008)

    Google Scholar 

  35. Klein, A.: Einsatz der Fuzzy-Logik zur Adaption der Positionsregelung fluidtechnischer Zylinderantriebe. Dissertation, RWTH Aachen (1993)

    Google Scholar 

  36. Klein, A., Grätz, U., Schindler, J., Sanders, D.: Mechatronik als neue Herausforderung für die Hydrauliksimulation. O+P Ölhydraul. Pneum. 3, 148–152 (2005)

    Google Scholar 

  37. Kögl, C.: Verstellbare hydrostatische Verdrängereinheiten im Drehzahl- und Drehmomentregelkreis am Netz mit angepasstem Versorgungsdruck. Dissertation, RWTH Aachen (1995)

    Google Scholar 

  38. Kohmäscher, T.: Modellbildung hydrostatischer Antriebsstrangkonzepte. Dissertation, RWTH Aachen (2008)

    Google Scholar 

  39. Lahres, B.; Rayman, G.: Objektorientierte Programmierung, Galileo Computing, Bonn, (2009)

    Google Scholar 

  40. Laurien, E., Oertel, H. Jr.: Numerische Strömungsmechanik. Springer-Verlag (2011)

    Google Scholar 

  41. Lecheler, S.: Numerische Strömungsberechnung : Schneller Einstieg durch ausführliche praxisrelevante Beispiele. Vieweg+Teubner-Verlag/GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden (2009)

    Google Scholar 

  42. LMS Imagine. Lab AMESim, Homepage auf: http://www.lmsgermany.com/. Zugegriffen: 5. Mai 2013

    Google Scholar 

  43. Lohse, H., Helduser, S., Marthiens, O., Matthias, T., Behrens, B.-A.: Reglerauslegung für hydraulische Tiefziehpressen – Unterstützt durch ganzheitliche Simulation. O+P Ölhydraul. Pneum. 1–2, 68–75 (2010)

    Google Scholar 

  44. Matlab / Sirnulink, Firma MathWorks, Hompepage auf: http://www.mathworks.de/. Zugegriffen: 5. Mai 2013

  45. Modelica, A. Unified object-oriented language for physical systems modelling, language specification. http://www.modelica.org/. Zugegriffen: 5. Mai 2013

  46. Müller, L., et al.: Messverfahren und numerische Modellierung von Kavitation in einem ölhydraulischen Ventil. O+P Ölhydraul. Pneum. 2, 20–26 (2003) (Vereinigte Fachverlage Mainz)

    Google Scholar 

  47. Murrenhoff, H., von Dombrowski, R., Verkoyen, T.: Fluidtronic – Entwicklungsumgebung für fluidtechnisch-mechatronische Systeme, wt Werkstattstechnik online, Jahrgang 01 (2009)

    Google Scholar 

  48. Neidhold, T., et al.: Kooperation von Simulatoren durch Kopplung, 8. GMM-Workshop: Methoden und Werkzeuge zum Entwurf von Mikrosystemen, Berlin, ISSN 0947-1413 (1999)

    Google Scholar 

  49. Oertel, H. Jr.: Prandtl-Führer durch die Strömungslehre, Grundlagen und Phänomene. Springer-Verlag (2012)

    Google Scholar 

  50. OPC Foundation: Interoperability standard for industrial automation. http://www.opcfoundation.org. Zugegriffen: 10. Dez. 2013

  51. Ottersbach, B.: Dezentrale Strategieelemente für Evolutionsstrategien und Anwendungen zum Reglerentwurf Dissertation, TU Dortmund (2005)

    Google Scholar 

  52. Palmberg, J.-O.: Simulation as a key tool to improve the fluid power system design process, The fifth international conference on fluid power transmission and control (ICFP 2001), April 3–5, Hangzhou, China

    Google Scholar 

  53. Pham, T.-Q.; Kamusella, A.: Zuverlassigkeit in der virtuellen Produktentwicklung, Online-Print in „Digital Engineering Magazin“, http://www.optiy.de/Applications.html. Zugegriffen: 21. Juni 2013

    Google Scholar 

  54. Profibus, H.: http://www.profubus.com. Zugegriffen: 10. Dez. 2013

  55. Räcklebe, S. et al.: Co-Simulation of the Injection Unit of an Injection Moulding Machine, 6th International Fluid Power Conference (IFK), Dresden 2008, Bd. 2, S. 65–81

    Google Scholar 

  56. Rüdiger, F.; Klein, A.; Schütze, J.: Gekoppelte Simulation in der Hydraulik, O+P Ölhydraulik und Pneumatik 47 (2003), Nr. 5, S. 356–359

    Google Scholar 

  57. Sannelius, M.: On Complex Hydrostatic Transmission-Design of a Two-Motor Concept using Computer Aided Development Tools, Dissertation, Linkoping University, Sweden (1999)

    Google Scholar 

  58. Schuh, G.; Müller, J.; Nussbaum, C.: Fluidtronic – Entwicklungsumgebung für fluidtechnisch-mechatronische Systeme, Tagungsband 6. Gemeinsames Kolloquium Konstruktionstechnik, RWTH Aachen (2008)

    Google Scholar 

  59. Schulz, R.: Berechnung des dynamischen Verhaltens hydraulischer Antriebe großer Leistung für Umformmaschinen, Dissertation, RWTH Aachen (1979)

    Google Scholar 

  60. Schuster, G.: CFD-gestützte Maßnahmen zur Reduktion von Strömungskraft und Kavitation am Beispiel eines hydraulischen Sitzventils. Dissertation, RWTH Aachen (2005)

    Google Scholar 

  61. Schwarz, P.: Physically Oriented Modeling of Heterogenous Systems, 3rd IMACS Symposium of Mathematical Modelling (MATHMOD), Wien 2000, Bd. 1, S. 309–318

    Google Scholar 

  62. SimulationX, ITI GmbH Dresden, Homepage auf: http://www.iti.de. Zugegriffen: 28. Juni 2013

  63. STAR-CD, Firma CD-adapco, Homepage auf: http://www.cd-adapco.com. Zugegriffen: 5. Juli 2013

  64. Uhlig, A., Grätz, U.: Model based design und systemsimulation mit simulation und toolintegration mit optiSLang, 9. Weimarer Optimierungs- und Stochastiktage (Nov. 2012)

    Google Scholar 

  65. VDI-Richtlinie 2206: Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme, Düsseldorf (2004)

    Google Scholar 

  66. Wehner, D.: Modellbasierter Systementwurf am Beispiel vorgesteuerter Druckbegrenzungsventile. Dissertation, TU Dresden (2008)

    Google Scholar 

  67. Weishaupt, E.: Adaptive Regelungskonzepte für eine hydraulische Verstelleinheit am Netz mit aufgeprägtem Versorgungsdruck im Drehzahl- Drehwinkelregelkreis. Dissertation, RWTH Aachen (1995)

    Google Scholar 

  68. Wustmann, W.: Experimentelle und numerische Untersuchung der Strömungsvorgänge in hydrostatischen Verdrängereinheiten am Beispiel von Außenzahnrad- und Axialkolbenpumpe. Dissertation TU Dresden (2009)

    Google Scholar 

  69. Wustmann, W., Helduser, S.: Strömungsanalyse von Kolbenpumpen zur Verbesserung des Betriebsverhaltens. O+P Ölhydraul. Pneum. 10, 366–374 (2011)

    Google Scholar 

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  1. Berlin, Deutschland

    Prof. Dr. - Inf. Dietmar Findeisen

  2. Krefeld, Deutschland

    Prof. Dr. - Inf. Siegfried Helduser

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Findeisen, D., Helduser, S. (2015). Simulation elektrohydraulischer Komponenten und Systeme. In: Ölhydraulik. VDI-Buch. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-54909-0_7

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