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FluidSIM仿真软件在《液压与气动技术》

实践教学中的应用

作者：童和平张香红

来源：《现代商贸工业》2019年第08期

摘要：根据高职院校机电技术类专业《液压与气动技术》的课程特点和德国Festo公司研

发的FluidSIM软件功能，提出了利用FluidSIM3.6仿真软件提高实践教学效果的方法。通过

“双作用液压缸换向回路”例子将仿真教学应用到实践教学中，营造出“教学做”一体化的教学环

境，使学生加深对液压元器件功能的理解，来达到激发学生的学习热情，从而提高教师的教学

效果。

关键词：FluidSIM;液压与气动技术;实践教学

中图分类号：G4文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki2019.08.082

1引言

《液壓与气动技术》是高职院校机电技术类专业的核心课程，该课程包括液压传动和气动

传动两部分内容。由于液动元器件具有内部结构较为复杂、工作原理较为抽象等问题，传统的

教学设备和教学手段很难使学生理解液动元器件的工作原理和结构特点，教师介绍这些液动元

器件通常需要花费较多的学时且教学效果不佳，降低了学生对《液压与气动技术》课程的学习

兴趣和思维能力。

德国Festo公司和Paderborn大学联合开发的FluidSIM是一款专门应用于液压与气动技术

教学的软件，它由液压仿真（FluidSIM-H）和气动仿真（FluidSIM-P）两个部分组成，该软件

不仅具有强大的仿真功能而且还自带丰富的学习资源库，在实践教学中加深学生对液压元器件

功能的理解，激发学生学习热情和积极性，提高教师的教学效果。

2FluidSIM软件的特点

FluidSIM是《液压与气动技术》课程教学、回路仿真等多功能综合性软件，该软件具有

FluidSIM-H（液动教学）和FluidSIM-P（气动教学）两种功能，分别可对液压回路和气动回路

进行设计和仿真。该软件操作界面简洁，功能清晰，简单易懂，用户可以轻松自学设计和仿

真。该软件主要包含三种功能模块：模拟仿真模块、绘图模块和综合演示模块，其中，该软件

绘图功能模块中有上百种标准液压、气动及电气元器件，用户在设计和仿真过程中，只需将元

件库里的标准元器件直接拖移到绘图区域，双击鼠标可对标准元器件进行参数设置。另外，该

软件提供的液压、气动及电气标准件不仅备有文本说明、图形，而且配备了各标准元器件的动

画演示，使得各标准元器件的工作原理和结构特点更加清晰明了。

FluidSIM3.6软件系统元件库里提供的各种标准元器件，如图1所示。用户可根据实验内

容选取所需元器件搭建液压与气动回路，从而对系统进行模拟仿真及测试。由于仿真参数和动

作实时显示，充分调动了学生实践教学的积极性，切实做到教学做一体化教学，取得了极佳的

教学效果。

3FluidSIM软件在实践教学中的应用

3.1液压回路的设计

在实践教学中，利用FluidSIM软件，既可以设计液压回路（如液压方向控制回路设

计），也可以进行系统模拟仿真。在设计液压回路中，利用鼠标将FluidSIM软件元件库中的

标准元器件拖移到绘图区域，鼠标左键点击连接点按住不放，将鼠标移动至另一连接点即可生

成管路。

FluidSIM软件元件库中的标准元器件丰富且易识别，既方便教师实践教学，也加深学生对

标准元器件的理解。如图2所示，采用三位四通电磁换向阀的换向回路，在回路设计中，采用

O型中位机能的三位四通电磁换向阀来控制液压缸的换向。当YA1通电、YA2断电时，换向

阀处于左位工作，液压缸左腔进油，右腔回油，从而实现活塞向右移动;当YA1断电、YA2通

电时，换向阀处于右位工作，液压缸右腔进油，左腔回油，从而实现活塞向左移动;当YA1和

YA2都断电时，换向阀处于中位工作，液压缸不进出油，活塞停止运动。

3.2电气控制回路设计

FluidSIM软件除了可以设计液压与气动回路，还可以对液压回路相配套的电气控制回路进

行设计。采用电气控制回路设计的原因在于，电气控制回路可对液压回路进行自动控制，增强

了用户对电气控制液压回路的理解，提升了用户在实际问题方面的应用。

FluidSIM软件元件库有着丰富的电气元件可供选择：各种开关按钮、电源、继电器线圈和

传感器。利用这些电气元件，把各种电气元件连成一个电气控制系统，再通过电气元件和液动

元件之间建立标签，就可以设计出与液压传动回路配合的电气控制回路。如图3为双作用液