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随着新技术的不断综合与新产品的日趋复杂,多领域建模仿真已成为复杂系统的创新设计与性能分析的重要手段。基于物理统一建模语言Modelica的多领域建模与仿真技术已成为支撑复杂工程系统设计的新一代CAE技术。该技术的理论研究已日趋完备,并出现了若干成熟的商业软件,其在工业界的应用领域已相当广泛,目前仍在持续地蓬勃发展。在国内,Modelica业已开始应用于车辆、能源等行业。本文在国家863计划重点项目的资助下,针对与中国商飞上海飞机设计研究院合作项目中的液压起落架系统,围绕其机械、液压多领域耦合建模,对于Modelica多领域统一建模方法和关键技术进行了深入研究。具体包括以下内容:首先,简单分析了Modelica的建模特性及原理:面向对象特性、陈述式表达、连续离散混合的元件特性描述以及模型接口和能量流原理,为本文所研究的通用建模方法与关键技术奠定基础。其次,针对Modelica元件建模,提出将所有一维液压问题总结为三类液压元素的组合的方法,极大地方便了液压组件模型的设计开发;从非线性微分方程求解的角度,说明常见紊流方程的奇异问题,并给出将奇点附近方程线性化的方法解决类似问题;在三维机械元件建模方面,简要介绍了超定连接机制和虚拟连接图机制,提出了以虚拟连接图辅助三维机械模型元件模型设计开发的技术;对模型的分支事件和抑制做了详细的分类与比较,得出适用于工程实际的分支设计与事件抑制方法,同时给出了该方法的适用范围。再次,针对Modelica系统建模关键技术,归纳总结了搭建与调试系统的两种方法:核心扩展模式和逐级精细模式;提出了用装配环模型辅助三维机械模型系统建模的技术;说明了系统状态变量的选取及对求解的影响原理,总结了机械、液压领域状态变量选取的一般规律;分析了Modelica系统初值原理,提出用迭代方式确定复杂系统初值的大小的方法;给出了基于Modelica的液压机械系统耦合建模方法的基本流程示意图。最后建立了起落架机械、液压领域耦合模型,利用液压元件的特性实验对模型的参数进行辨识,并以实验和仿真结果的对比,验证了基于Modelica所建的液压起落架模型的准确性和可靠性。