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动静涡旋盘齿顶摩擦副摩擦力分形预测模型
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作者 郝菊文 党兴武 彭斌 《计算力学学报》 北大核心 2025年第4期678-684,共7页
涡旋压缩机动静涡旋盘齿顶摩擦副的摩擦磨损会造成气体泄漏与整机振动等不良影响.通过对动静涡旋盘齿顶摩擦副接触表面微观接触分析和动涡旋盘的受力分析,基于分形理论建立了动静涡旋盘齿顶摩擦副摩擦力分形预测模型.并采用数值仿真研... 涡旋压缩机动静涡旋盘齿顶摩擦副的摩擦磨损会造成气体泄漏与整机振动等不良影响.通过对动静涡旋盘齿顶摩擦副接触表面微观接触分析和动涡旋盘的受力分析,基于分形理论建立了动静涡旋盘齿顶摩擦副摩擦力分形预测模型.并采用数值仿真研究了涡旋压缩机在一个周期工作内,主轴转角θ、分形维数D、无量纲特征尺度参数G∗及无量纲真实接触面积A∗r等参数对摩擦力F的影响规律.结果表明,摩擦副的真实接触面积和摩擦力在开始排气角θ∗处达到最大值;摩擦力F随分形维数D增大先减小后增大,存在一最佳分形维数使得摩擦力最小;随无量纲特征尺度参数G∗及无量纲真实接触面积A∗r的减小而减小. 展开更多
关键词 涡旋盘 齿顶 摩擦力 分形理论 预测模型
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高精密装片头运动平台摩擦力测试与模型辨识研究
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作者 梁伟明 钱承山 +3 位作者 朱友为 花国祥 陈怀荣 张翔 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第4期47-51,共5页
在芯片贴装过程中,对装片头运动平台非线性摩擦力进行补偿是提高装片精度的有效途径,目前运动平台的摩擦特性难以准确描述,为此设计并搭建了运动平台等效摩擦力测试系统,并进行了摩擦力测试实验。根据测试的摩擦力数据,通过牛顿-拉夫逊... 在芯片贴装过程中,对装片头运动平台非线性摩擦力进行补偿是提高装片精度的有效途径,目前运动平台的摩擦特性难以准确描述,为此设计并搭建了运动平台等效摩擦力测试系统,并进行了摩擦力测试实验。根据测试的摩擦力数据,通过牛顿-拉夫逊优化算法(Newton-raphson-based optimizer,NRBO)对摩擦力模型进行参数辨识,仿真结果表明辨识出的摩擦力理论模型与实际测试结果相吻合,有效地提高了摩擦力模型的辨识精度,为后续设计高性能控制器时实现运动平台摩擦力的精确补偿奠定了基础。 展开更多
关键词 芯片贴装 非线性摩擦力 牛顿-拉夫逊优化算法 模型辨识
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基于摩擦力改进模型的数控进给自适应鲁棒控制
3
作者 梁蔓安 周德俭 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第2期470-478,共9页
针对数控进给中摩擦力和转动惯量变化导致伺服轨迹跟踪性能降低的问题,对摩擦力LuGre模型进行改进,并基于改进模型提出一种自适应鲁棒控制方法。改进模型定义棕毛体变形瞬态偏差为状态变量,使静态摩擦和动态摩擦分量平行地体现于摩擦力... 针对数控进给中摩擦力和转动惯量变化导致伺服轨迹跟踪性能降低的问题,对摩擦力LuGre模型进行改进,并基于改进模型提出一种自适应鲁棒控制方法。改进模型定义棕毛体变形瞬态偏差为状态变量,使静态摩擦和动态摩擦分量平行地体现于摩擦力模型中;模型具有简化系统参数自适应手段、实现实际物理意义下参数在线估计的优点。控制器在完成自适应估计和补偿的同时能够保证瞬态特性,并采用双区间变量非线性反馈替代恒定近似滑模带设计,从而避免因权衡稳态精度与滑模抖动带来的整定困难。硬件在环实验验证了理论的有效性和可行性,变幅值正弦轨迹跟踪对比实验表明控制器对摩擦力跨象限误差具有显著的抑制作用。 展开更多
关键词 摩擦力模型 数控机床 自适应估计 滑模控制 自适应鲁棒控制
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基于简化摩擦力模型的象限误差位置环预补偿方法 被引量:1
4
作者 李学伟 孔令毅 +1 位作者 张易晗 程祥 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2020年第12期70-74,共5页
为了减小多轴铣削过程中由于速度反向时的非线性摩擦而引起的象限误差,提出了一种基于位置环的摩擦力预补偿方法。该方法首先建立具有速度和加速度信息的预滑移+Stribeck简化摩擦力模型;然后,将其嵌入数控系统中,根据数控插补指令和简... 为了减小多轴铣削过程中由于速度反向时的非线性摩擦而引起的象限误差,提出了一种基于位置环的摩擦力预补偿方法。该方法首先建立具有速度和加速度信息的预滑移+Stribeck简化摩擦力模型;然后,将其嵌入数控系统中,根据数控插补指令和简化模型实时计算补偿值叠加到位置指令上;最后通过依次调整两个补偿参数,实现速度反向时的非线性摩擦力预补偿。实验表明,该方法能够将象限误差从15μm减小到2μm,且对较大范围内的加工速度具有较强的适应性,同时能够显著减小非线性摩擦造成的机械系统冲击。 展开更多
关键词 预滑移 stribeck摩擦力模型 低速非线性摩擦
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Stribeck模型自适应滑模摩擦补偿控制 被引量:15
5
作者 向红标 王收军 +1 位作者 张春秋 李醒飞 《中国测试》 CAS 北大核心 2015年第9期92-95,共4页
针对高速高准确度滚珠丝杠伺服控制系统,提出一种基于Stribeck模型的滑模自适应摩擦补偿控制方法。采用PMAC运动控制器搭建开放式控制平台,建立伺服系统的动力学模型,并通过Stribeck模型来反映系统的摩擦特性。采用Backstepping方法设... 针对高速高准确度滚珠丝杠伺服控制系统,提出一种基于Stribeck模型的滑模自适应摩擦补偿控制方法。采用PMAC运动控制器搭建开放式控制平台,建立伺服系统的动力学模型,并通过Stribeck模型来反映系统的摩擦特性。采用Backstepping方法设计自适应滑模摩擦补偿控制器,并采用Lyapunov定理证明系统的全局渐进稳定性,最后通过编写伺服算法实现该摩擦补偿。实验结果表明:与速度加速前馈控制补偿相比,当输入速度为10 mm/s信号时,自适应滑模摩擦补偿其跟踪误差由35μm降低到±4μm;当输入速度为100 mm/s信号时,自适应滑模摩擦补偿其跟踪误差由98μm降低到±4μm。采用该补偿方案能有效抑制伺服系统的摩擦干扰,提高伺服系统准确度和动态跟踪性能。 展开更多
关键词 摩擦补偿 跟踪误差 stribeck模型 自适应滑模
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基于LuGre摩擦模型的气缸摩擦力特性实验 被引量:19
6
作者 陈剑锋 刘昊 陶国良 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2010年第3期55-59,共5页
为准确测量气缸的实际摩擦力,建立基于伺服电机速度控制的气缸摩擦力测试台,以一无杆气缸为例对其在不同气压、速度下的摩擦力进行测试分析,提出基于LuGre摩擦模型的各个动态和静态参数辨识和建模方法,并进一步研究供气压力和两腔压差... 为准确测量气缸的实际摩擦力,建立基于伺服电机速度控制的气缸摩擦力测试台,以一无杆气缸为例对其在不同气压、速度下的摩擦力进行测试分析,提出基于LuGre摩擦模型的各个动态和静态参数辨识和建模方法,并进一步研究供气压力和两腔压差对各个参数的影响.研究结果表明,被测气缸的库仑摩擦力、黏性摩擦系数和最大静摩擦力随着供气压力、两腔差压增大而变大;动态参数则与气压关系不大. 展开更多
关键词 气缸 摩擦力 LUGRE模型 参数辨识
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基于Stribeck摩擦模型的盘式摩擦副稳定性分析 被引量:9
7
作者 王延忠 郭超 +2 位作者 贾树王 宁克焱 兰海 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第21期2521-2525,共5页
为了分析摩擦副滑动摩擦状态下的稳定性,分析系统的失稳条件,以Stribeck摩擦模型为基础,建立了速度相关的多自由度摩擦副滑动稳定性分析模型。建立了盘式摩擦副的系统动力学微分方程,进行了基于库仑摩擦定律摩擦力计算公式的级数展开,... 为了分析摩擦副滑动摩擦状态下的稳定性,分析系统的失稳条件,以Stribeck摩擦模型为基础,建立了速度相关的多自由度摩擦副滑动稳定性分析模型。建立了盘式摩擦副的系统动力学微分方程,进行了基于库仑摩擦定律摩擦力计算公式的级数展开,随后依据李雅普诺夫稳定性判据进行了系统稳定性求解,并分析了系统关键参数对系统稳定性的影响。研究结果表明,采用减小Stribeck系数和摩擦因数静动比、减小外载荷和增大系统阻尼等方法,能提高系统的稳定性。 展开更多
关键词 盘式摩擦 稳定性 stribeck摩擦模型 动力学方程
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基于LuGre模型的气缸摩擦力特性研究 被引量:12
8
作者 孟德远 陶国良 +1 位作者 刘昊 陈剑锋 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1027-1033,共7页
为满足高精度电-气比例/伺服控制系统设计时基于模型的摩擦力补偿需要,基于LuGre模型建立气缸的动态摩擦模型.搭建了一个新型的气缸摩擦力测试台,通过测量活塞匀速运动时摩擦力与活塞速度的关系辨识了模型中的静态参数;针对在时域估计... 为满足高精度电-气比例/伺服控制系统设计时基于模型的摩擦力补偿需要,基于LuGre模型建立气缸的动态摩擦模型.搭建了一个新型的气缸摩擦力测试台,通过测量活塞匀速运动时摩擦力与活塞速度的关系辨识了模型中的静态参数;针对在时域估计模型动态参数存在诸多困难,提出将活塞的运动方程在平衡点附近线性化,通过测量活塞位移和驱动力之间的频率响应函数来间接估计动态参数值.测试了气缸在不同腔内压力下的摩擦力特性,结果表明:库伦摩擦力、最大静摩擦力和黏性摩擦系数与压力近似成线性关系,而Stribeck速度和模型动态参数基本不受气缸两腔压力变化影响.正弦变化力激励下的活塞位移计算曲线和实验结果对比表明,参数估计准确,该模型能很好的描述气缸的摩擦力特性. 展开更多
关键词 气缸摩擦力 LUGRE模型 参数估计 频域分析
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含摩擦力的行星齿轮传动系统非线性动力学模型 被引量:28
9
作者 朱恩涌 巫世晶 +2 位作者 王晓笋 邓明星 潜波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期217-220,236,共5页
建立了一种考虑摩擦力、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合啮合误差的2K-H型行星齿轮平移-扭转耦合非线性动力学模型。分析计算了啮合齿对间的相对位移,根据啮合区啮合齿对数不断变化的特点,推导出不同啮合齿对间摩擦力力臂计算公式,考虑了... 建立了一种考虑摩擦力、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合啮合误差的2K-H型行星齿轮平移-扭转耦合非线性动力学模型。分析计算了啮合齿对间的相对位移,根据啮合区啮合齿对数不断变化的特点,推导出不同啮合齿对间摩擦力力臂计算公式,考虑了双齿啮合区的齿面摩擦力对齿轮系统振动的影响,推导了系统多间隙,变参数和多自由度的动力学微分方程组。最后运用变步长Gill积分法求解系统多自由度间隙型非线性微分方程组,得到了考虑滑动摩擦力影响时系统的振动响应。 展开更多
关键词 行星齿轮 摩擦力 非线性动力学模型 时变啮合刚度 齿侧间隙
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轮胎摩擦力与滑移率关系模型的建立方法 被引量:5
10
作者 王仁广 刘昭度 +1 位作者 齐志权 马岳峰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期27-28,34,共3页
通过分析描述轮胎摩擦力与滑移率关系的Magic模型,根据其关系曲线形状进行假设,利用二阶系统传递函数的直接识别方法,得到了由指数函数和双曲函数组成的简单建模方法,所建模型能够准确地描述摩擦因数与滑移率间的变化关系。
关键词 轮胎 摩擦力 滑移率 数学模型
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基于LuGre模型的转子压缩机滑片-滑槽运动副摩擦力测试 被引量:10
11
作者 韦为 耿葵花 +2 位作者 耿爱农 王少伟 李辛沫 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期932-938,共7页
为研究转子压缩机滑片-滑槽运动副的摩擦特性,根据LuGre摩擦模型的建模方法和该运动副的运行特点及工况特点,设计并搭建了滑片-滑槽等效摩擦力测试系统,分析了该系统的摩擦力跃动现象、数据采集区域和摩擦力测量的重复性问题,并进行了... 为研究转子压缩机滑片-滑槽运动副的摩擦特性,根据LuGre摩擦模型的建模方法和该运动副的运行特点及工况特点,设计并搭建了滑片-滑槽等效摩擦力测试系统,分析了该系统的摩擦力跃动现象、数据采集区域和摩擦力测量的重复性问题,并进行了摩擦力测试实验。结果表明:该摩擦力测试系统可以根据压缩机的实际工况,对滑片均匀加载相应的正压力F_H,并能实现不同匀速直线运动下的摩擦力测量;可以有效消除低速润滑不均匀导致的摩擦力跃动现象;通过润滑初始化可以较准确地获得基于滑片速度变化的摩擦力表达曲线。实验结果与数值计算结果吻合,从而为正确辨识LuGre摩擦模型的参数提供了实验依据。 展开更多
关键词 转子压缩机 滑片滑槽运动副 LuGre摩擦模型 摩擦力 参数辨识
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永磁球形电机Stribeck摩擦模型参数辨识 被引量:12
12
作者 李国丽 李浩霖 +2 位作者 王群京 琚斌 文彦 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期121-130,共10页
随速度变化的摩擦转矩使永磁式球形电机在跟踪控制过程中出现爬坡或抖动现象,影响跟踪控制精度且难以检测。结合Stribeck摩擦转矩模型提出一种基于粒子群算法(PSO)的参数辨识方法,建立起精简、准确的电机摩擦转矩模型。在电机动力学微... 随速度变化的摩擦转矩使永磁式球形电机在跟踪控制过程中出现爬坡或抖动现象,影响跟踪控制精度且难以检测。结合Stribeck摩擦转矩模型提出一种基于粒子群算法(PSO)的参数辨识方法,建立起精简、准确的电机摩擦转矩模型。在电机动力学微分方程基础上加入摩擦转矩项,通过恒速摩擦转矩检测实验得到转速-摩擦转矩间的稳态对应关系;采用PSO算法对转速-摩擦转矩序列进行参数辨识,得到Stribeck摩擦转矩模型;再通过实验对辨识得到的摩擦转矩模型进行验证。研究结果表明,参数辨识得到的摩擦转矩模型与实验数据相比,误差控制在2.5%以内,可以证明所提出参数辨识方法的有效性。 展开更多
关键词 永磁式球形电机 stribeck摩擦转矩模型 恒速摩擦转矩检测 粒子群算法 参数辨识
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动静涡旋端面摩擦副摩擦力分形预测模型 被引量:3
13
作者 李超 焦瑜 +1 位作者 张静 方琪 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2524-2530,共7页
引言 涡旋式流体机械是一种新型、高效的容积式流体机械,广泛应用于制冷、动力工程等领域。由于涡旋流体机械特殊的结构形式和运行方式,其内部的摩擦损耗在很大程度上影响着涡旋流体机械的效率和性能。
关键词 涡旋机械 动静涡旋 接触力学 摩擦力 分形模型
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基于LuGre模型的液压缸摩擦力修正模型 被引量:4
14
作者 王勇勤 张洋 +1 位作者 罗远新 宋宗焘 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期6-9,共4页
通过分析液压缸摩擦力的诸多特性,基于LuGre摩擦模型,引入滑动油膜动态特性方程,建立一种液压缸摩擦力新模型。在Matlab/Simulink中搭建模型原理图,对新模型进行仿真,并与实测数据进行对比。研究结果表明:建立的液压缸摩擦力新模型能够... 通过分析液压缸摩擦力的诸多特性,基于LuGre摩擦模型,引入滑动油膜动态特性方程,建立一种液压缸摩擦力新模型。在Matlab/Simulink中搭建模型原理图,对新模型进行仿真,并与实测数据进行对比。研究结果表明:建立的液压缸摩擦力新模型能够反映实验中观测到的绝大多数摩擦特性,与实测数据吻合较好,可适用于各种精密液压系统的仿真与控制策略研究中。 展开更多
关键词 液压缸 摩擦力 LUGRE模型 动态特性
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波动载荷下弓网载流动态摩擦力模型 被引量:4
15
作者 陈忠华 贾利明 +2 位作者 时光 回立川 唐俊 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第1期48-55,共8页
为对弓网载流摩擦力进行建模研究,通过实验研究摩擦力与压力波动频率、压力波动幅度、接触电流、滑动速度的关系,建立了摩擦力的LuGre静态模型,利用麦夸特法和通用全局优化法对模型中的静态参数进行辨识;在已建立的LuGre静态模型的基础... 为对弓网载流摩擦力进行建模研究,通过实验研究摩擦力与压力波动频率、压力波动幅度、接触电流、滑动速度的关系,建立了摩擦力的LuGre静态模型,利用麦夸特法和通用全局优化法对模型中的静态参数进行辨识;在已建立的LuGre静态模型的基础上,通过引入动态参数,建立了摩擦力的LuGre动态模型,利用遗传算法结合Simulink仿真的方法对模型中的动态参数进行辨识.研究结果表明:动态模型更具有有效性,为弓网摩擦力的预测及摩擦磨损性能的研究提供参考. 展开更多
关键词 弓网 滑动电接触 摩擦力 LUGRE模型 波动接触力 静态模型 动态模型
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摩擦隔震结构中不同摩擦力模型在地震作用下结构响应分析 被引量:2
16
作者 杨志勇 刘福义 +1 位作者 范么清 金建敏 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2003年第4期139-143,共5页
本文选用两种摩擦力模型来分析隔震结构的地震响应,运用newmark方法推导了隔震结构采用库仑摩擦力模型在地震作用下结构响应的计算公式。并编程计算了实例,进行了综合分析,得出质量比、摩擦系数对隔震效果的影响;并给出在其他结构参数... 本文选用两种摩擦力模型来分析隔震结构的地震响应,运用newmark方法推导了隔震结构采用库仑摩擦力模型在地震作用下结构响应的计算公式。并编程计算了实例,进行了综合分析,得出质量比、摩擦系数对隔震效果的影响;并给出在其他结构参数相对稳定的条件下,滑移面摩擦系数的取值范围。 展开更多
关键词 摩擦隔震结构 摩擦力模型 地震 结构响应 摩擦系数 库仑摩擦力
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气缸低速运动摩擦力模型的研究 被引量:14
17
作者 黄俊 李小宁 《机床与液压》 北大核心 2005年第11期73-74,145,共3页
对气缸摩擦力进行了全面和深入的分析,通过仿真模拟和实验拟合,提出了符合气缸低速运动摩擦特性的模型———指数函数模型。结果表明,采用该摩擦力模型,气缸运动的仿真模型精度更高,能够更好地描述气缸低速运动过程,对于气缸优化设计和... 对气缸摩擦力进行了全面和深入的分析,通过仿真模拟和实验拟合,提出了符合气缸低速运动摩擦特性的模型———指数函数模型。结果表明,采用该摩擦力模型,气缸运动的仿真模型精度更高,能够更好地描述气缸低速运动过程,对于气缸优化设计和气缸正常使用具有参考价值。 展开更多
关键词 摩擦力模型 低速
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基于指数摩擦力模型滑移隔震结构的动力特性 被引量:9
18
作者 樊剑 唐家祥 《振动与冲击》 EI CSCD 2000年第3期30-33,共4页
基于指数摩擦力模型 ,本文利用预估校正的数值积分方法计算滑移隔震结构的动力响应 ,分析了地面谐运动下结构的加速度传递率及基底滑移率随频率比的变化规律 ,并发现滑移隔振结构的振动有振幅跳跃、基底爬行等非线性动力特征。
关键词 指数摩擦力模型 滑移隔振结构 动力特性
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基于Stribeck摩擦模型的干摩擦滑块接触问题有限元分析 被引量:1
19
作者 唐进元 周炜 陈思雨 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1218-1221,1259,共5页
以干摩擦滑块模型为对象,基于有限元理论研究了Stribeck摩擦条件下的准静态单边接触问题,探讨了Stribeck摩擦对接触求解的影响。研究结果表明:随着接触体相对速度的改变,摩擦因数相应变化,接触面上的应力与位移的分布随之改变,应力最大... 以干摩擦滑块模型为对象,基于有限元理论研究了Stribeck摩擦条件下的准静态单边接触问题,探讨了Stribeck摩擦对接触求解的影响。研究结果表明:随着接触体相对速度的改变,摩擦因数相应变化,接触面上的应力与位移的分布随之改变,应力最大相对误差达100.08%;Stribeck模型考虑了速度对摩擦因数的影响,更能描述接触的真实情况。利用编制的软件包和ANSYS对比分析了库仑摩擦时滑块的应力分布,从而验证了自制软件包的正确性。 展开更多
关键词 有限元 stribeck摩擦模型 摩擦滑块 接触
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基于速度变化的摩擦力模型的ABS液压管路瞬态特性分析 被引量:2
20
作者 王仁广 张爱民 +1 位作者 李志远 刘昭度 《机床与液压》 北大核心 2009年第6期74-76,47,共4页
以某轿车的ABS系统液压管路为研究对象,针对ABS调节过程中管路中的液流是非恒定流的特点,采用非恒定流摩擦损失受速度变化影响模型建立仿真模型并分析其压力传递特性,提高了仿真分析结果的准确性。
关键词 液压管路 瞬态特性 摩擦力模型 仿真模型
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