Double-Acting Actuator (IL)
等温流体网络中的双作用线性致动器。
类型: EngeeFluids.IsothermalLiquid.Actuators.TranslationalDoubleActing
图书馆中的路径:
|
说明
双作用推杆(IL)*块是一种将两个腔室之间的压降转换为活塞运动的推杆。活塞运动由隔板两侧的压差控制。活塞移动的极限由其中一个刚性止动模型模拟。两个活塞腔中的流体可压缩性是额外模拟的。
端口 A 和 B 代表等温流体的入口。端口 C 与执行机构本体相关,端口 R 与活塞相关,并返回活塞速度。活塞位置由内部计算得出,并传输到端口 p。
活塞运动的方向由*机械方向*参数设定。如果*机械方向*参数设置为 "A 处的压力导致 R 相对于 C 的正位移",则活塞在正压差 - 下伸出。如果*机械方向*参数设置为 "A 处的压力导致 R 相对于 C 的负位移",则活塞在腔室之间的正压差下缩回。
刚性限制器模型
在活塞的极端位置,程序块模拟执行器的非线性位置。为此,阀块使用与阀块Translational Hard Stop 相同的模型。
在活塞的极限位置,会产生一个刚性限制器力,其作用区域在*活塞行程*或*活塞初始位移*的*过渡区域*内。在该区域之外, 。
阻尼器
缸体可模拟活塞极端位置的阻尼。如果选中*A 缸末端缓冲*和/或*B 缸末端缓冲*,程序块将考虑活塞在接近*活塞冲程*参数定义的活塞冲程长度最大值时的减速。有关液压缸阻尼器的更多信息,请参见程序块Cylinder Cushion (IL) 。
摩擦
选中*气缸摩擦效应*时,程序块将考虑活塞运动时的摩擦,由此产生的摩擦力是斯特里贝克效应、库仑效应和粘度效应的综合结果。程序块测量腔内压力与环境压力之间的压力差。有关摩擦模型及其局限性的更多信息,请参阅块Cylinder Friction (IL) 。
泄漏
该模块允许您考虑腔室 A 和 B 之间可能存在的泄漏。如果两个腔室中的流体相同(选中*两侧流体相同*和*内部泄漏*复选框),则活塞和气缸之间的普瓦休耶(Poiseuille)流将被建模。有关泄漏建模的更多信息,请参阅Laminar Leakage (IL) 。
地点
-
- 流体的运动粘度;
-
- 活塞长度,p - ;
-
- 端口压力 A;
-
- 端口压力 B;
-
- 气缸直径,可写成 ,其中 是 * 活塞-气缸间隙 * 参数值;
-
- 活塞直径,可写成 ,其中 是 A 腔活塞横截面积*和 B 腔活塞横截面积*参数的平均值。
对面积和压力值进行数值平滑处理
模拟计算的鲁棒性可选择由*平滑系数*参数控制。如果*平滑系数*不为零,阻尼器*A*和*B*的阀嘴面积以及单向阀的压力范围将被平滑化。阀嘴面积在*柱塞和缓冲套之间的泄漏面积*和*缓冲柱塞横截面积*之间平滑变化。阀门压力在*单向阀破裂压差*和*单向阀最大压差*之间平稳变化。
保存脉搏
致动器的动量守恒方程如下:
其中
-
- 是流体对传感器表面施加的力。该值未考虑来自设备子组件的力:刚性限流器 (Translational Hard Stop) 、气缸阻尼器Cylinder Cushion (IL) 、气缸摩擦力Cylinder Friction (IL) 。有关这些力对转换器表面的影响,请参阅这些子组件的文档页面;
-
取决于*机械方向*参数的值:
-
如果*机械方向*参数设置为 "A 处的压力导致 R 相对于 C 的正位移",则 ;
-
如果*机械方向*参数设置为 "A 处的压力导致 R 相对于 C 的负位移",则 ;
-
-
- 阀杆孔的横截面积,可计算为 ;
-
- 参数 活塞在腔 A 中的横截面积 的值;
-
- B 腔内活塞横截面积*的值;
-
- A 腔内压力
-
- B 腔内压力;
-
- 环境压力。
端口
非定向
#
A
—
流体流入腔体的入口 A
等温流体
Details
与腔室 A 入口相对应的等温流体端口。
程序使用名称 |
|
#
B
—
流体流入腔体的入口 B
等温流体
Details
与腔室 B 入口相对应的等温流体端口。
程序使用名称 |
|
#
R
—
执行器活塞
渐进式机械
Details
与执行器活塞相对应的机械渐进端口。
程序使用名称 |
|
#
C
—
驱动室
渐进式机械装置
Details
与执行机构外壳相对应的机械渐进端口。
程序使用名称 |
|
输出
#
p
—
活塞位置
尺度
Details
活塞位置(米)。
数据类型 |
Float64`。 |
复数支持 |
无 |
参数
致动器
# Same fluid on both sides — 是否在设备的两个腔室中模拟相同的流体
Details
是否在区块的两侧模拟相同的流体。如果选中复选框,则流体属性将在区块中传播。如果未选中复选框,区块中的腔室将连接到具有不同属性的流体隔离网络。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
无 |
#
Mechanical orientation —
活塞移动方向
Pressure at A causes positive displacement of R relative to C
| Pressure at A causes negative displacement of R relative to C
Details
定义活塞运动的方向。可供选择的选项有
-
A 处的压力导致 R 相对于 C 的正向位移" - 如果端口 A 中的流体容积增加,则活塞运动为正向。这相当于活塞杆移出气缸。
-
A 处的压力导致 R 相对于 C 的负位移" - 如果端口 A 中的液体体积增大,则活塞运动为负。这相当于活塞杆在气缸内移动。
值 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
无 |
#
Piston cross-sectional area in chamber A —
腔室活塞杆横截面积 A
m^2
| cm^2
| ft^2
| in^2
| km^2
| mi^2
| mm^2
| um^2
| yd^2
Details
腔室一侧活塞杆的横截面积 A。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Piston cross-sectional area in chamber B —
腔室活塞杆横截面积 B
m^2
| cm^2
| ft^2
| in^2
| km^2
| mi^2
| mm^2
| um^2
| yd^2
Details
腔室一侧活塞杆的横截面积 B。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Piston stroke —
活塞行程
m
| cm
| ft
| in
| km
| mi
| mm
| um
| yd
Details
活塞最大行程。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Dead volume in chamber A —
腔 A 中的液体体积,此时活塞运动等于 0
l
| gal
| igal
| m^3
| cm^3
| ft^3
| in^3
| km^3
| mi^3
| mm^3
| um^3
| yd^3
| N*m/Pa
| N*m/bar
| lbf*ft/psi
| ft*lbf/psi
Details
活塞运动值为 "0 "时*A*腔内的液体体积。该液体体积与活塞顶住致动器端盖时的位置相对应。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Dead volume in chamber B —
腔室 B 中的液体体积,此时活塞运动等于 0
l
| gal
| igal
| m^3
| cm^3
| ft^3
| in^3
| km^3
| mi^3
| mm^3
| um^3
| yd^3
| N*m/Pa
| N*m/bar
| lbf*ft/psi
| ft*lbf/psi
Details
活塞运动值为 "0 "时*B*腔内的液体体积。该液体体积与活塞顶住推杆端盖的位置相对应。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Environment pressure specification —
设定环境压力的方法
Atmospheric pressure
| Specified pressure
Details
设置环境压力的方法。大气压力 "选项将环境压力设置为 "0.101325 兆帕"。
值 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
无 |
#
Environment pressure —
环境压力
Pa
| GPa
| MPa
| atm
| bar
| kPa
| ksi
| psi
| uPa
| kbar
Details
用户定义的环境压力。
依赖关系
要使用此参数,请将 环境压力规格 设置为 "指定压力"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
硬停止
#
Hard stop model —
选择硬止动器的型号
Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound
| Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound
| Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound
| Based on coefficient of restitution
Details
选择活塞在末端位置时的作用力模型。更多信息请参见图块Translational Hard Stop
值 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
无 |
#
Hard stop stiffness coefficient —
刚度系数
N/m
| lbf/ft
| lbf/in
Details
活塞刚度系数。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Hard stop damping coefficient —
阻尼系数
kg/s
| N*s/m
| N/(m/s)
| lbf/(ft/s)
| lbf/(in/s)
Details
活塞阻尼系数。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Transition region —
刚性停止模型的作用范围
m
| cm
| ft
| in
| km
| mi
| mm
| um
| yd
Details
硬止动阀型号的作用范围。在此范围之外,*硬制动模式*不适用于活塞的极限位置,制动器不会对活塞施加额外的力。
依赖关系
要使用该参数,请将*硬制动模型*设置为 "通过过渡区域平稳施加刚度和阻尼,阻尼回弹"。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
缓冲器 A
# Cylinder A end cushioning — 模拟减震器作用导致活塞制动的选项
Details
是否考虑活塞在极限位置的减速。更多信息请参见程序块Cylinder Cushion (IL) 。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
无 |
#
Cushion plunger cross-sectional area —
阻尼塞的横截面积
m^2
| cm^2
| ft^2
| in^2
| km^2
| mi^2
| mm^2
| um^2
| yd^2
Details
阻尼塞的横截面积。
依赖关系
要使用该参数,请选择*气缸 A 端缓冲*复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Cushion plunger length —
阻尼塞长度
m
| cm
| ft
| in
| km
| mi
| mm
| um
| yd
Details
阻尼塞的长度。
依赖关系
要使用该参数,请选择*气缸 A 端缓冲*复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Cushion orifice area —
阻尼室之间的开口面积
m^2
| cm^2
| ft^2
| in^2
| km^2
| mi^2
| mm^2
| um^2
| yd^2
Details
风门室之间的开口面积。
依赖关系
要使用该参数,请选择 气缸 A 端缓冲 复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Leakage area between plunger and cushion sleeve —
阻尼塞和衬套之间的间隙
m^2
| cm^2
| ft^2
| in^2
| km^2
| mi^2
| mm^2
| um^2
| yd^2
Details
阻尼器柱塞和套管之间的间隙面积。该参数通过确保流动的连续性来保持模拟计算的稳定性。
依赖关系
要使用该参数,请选择 气缸 A 端缓冲 复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Check valve cracking pressure differential —
单向阀开始打开时的压差
Pa
| GPa
| MPa
| atm
| bar
| kPa
| ksi
| psi
| uPa
| kbar
Details
风门启动时的压差。当端口 A 和 之间的压差达到或超过该参数时,风门单向阀开始打开。
依赖关系
要使用此参数,请选择 气缸 A 端缓冲 复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Check valve maximum pressure differential —
完全打开止回阀所需的压降
Pa
| GPa
| MPa
| atm
| bar
| kPa
| ksi
| psi
| uPa
| kbar
Details
风门单向阀的最大压差。该参数设置压力上限,使系统压力保持现实。
依赖关系
要使用此参数,请选择 气缸 A 末端缓冲 复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Check valve maximum area —
全开止回阀的面积
m^2
| cm^2
| ft^2
| in^2
| km^2
| mi^2
| mm^2
| um^2
| yd^2
Details
止回阀阀嘴在全开位置的横截面积。
依赖关系
要使用此参数,请选择 气缸 A 端缓冲 复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Check valve leakage area —
止回阀完全关闭时的泄漏面积
m^2
| cm^2
| ft^2
| in^2
| km^2
| mi^2
| mm^2
| um^2
| yd^2
Details
单向阀完全关闭时的总泄漏面积。 任何小于此值的面积都会平滑增加到指定的泄漏面积。通过保持流量的连续性,该值有助于提高计算的稳定性。
依赖关系
要使用此参数,请选择*气缸 A 端缓冲*复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# Smoothing factor — 数值平滑因子
Details
连续平滑系数,通过修正阀门在接近开启和接近关闭位置的特性来实现平稳开启。设置一个小于 1 的非零值,以提高模拟的稳定性。
依赖关系
要使用该参数,请选择 气缸 A 端缓冲 复选框。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
缓冲 B
# Cylinder B end cushioning — 模拟减震器作用导致活塞制动的选项
Details
是否考虑活塞在极限位置的减速。更多信息请参见程序块Cylinder Cushion (IL) 。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
无 |
#
Cushion plunger cross-sectional area —
阻尼塞的横截面积
m^2
| cm^2
| ft^2
| in^2
| km^2
| mi^2
| mm^2
| um^2
| yd^2
Details
阻尼塞的横截面积。
依赖关系
要使用此参数,请选择*气缸 B 端缓冲*复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Cushion plunger length —
阻尼塞长度
m
| cm
| ft
| in
| km
| mi
| mm
| um
| yd
Details
阻尼塞的长度。
依赖关系
要使用该参数,请选择*气缸 B 端缓冲*复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Cushion orifice area —
阻尼室之间的开口面积
m^2
| cm^2
| ft^2
| in^2
| km^2
| mi^2
| mm^2
| um^2
| yd^2
Details
风门室之间的开口面积。
依赖关系
要使用该参数,请选择*气缸 B 端缓冲*复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Leakage area between plunger and cushion sleeve —
阻尼塞和衬套之间的间隙
m^2
| cm^2
| ft^2
| in^2
| km^2
| mi^2
| mm^2
| um^2
| yd^2
Details
阻尼器柱塞和套管之间的间隙面积。该参数通过确保流动的连续性来保持模拟计算的稳定性。
依赖关系
要使用该参数,请选择*气缸 B 端缓冲*复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Check valve cracking pressure differential —
单向阀开始打开时的压差
Pa
| GPa
| MPa
| atm
| bar
| kPa
| ksi
| psi
| uPa
| kbar
Details
风门启动时的压差。当端口 B 和 之间的压差达到或超过该参数值时,风门单向阀开始打开。
依赖关系
要使用此参数,请选择*气缸 B 端缓冲*复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Check valve maximum pressure differential —
完全打开止回阀所需的压降
Pa
| GPa
| MPa
| atm
| bar
| kPa
| ksi
| psi
| uPa
| kbar
Details
风门单向阀的最大压差。该参数设置压力上限,使系统压力保持现实。
依赖关系
要使用此参数,请选择 气缸 B 端缓冲 复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Check valve maximum area —
全开止回阀的面积
m^2
| cm^2
| ft^2
| in^2
| km^2
| mi^2
| mm^2
| um^2
| yd^2
Details
止回阀阀嘴在全开位置的横截面积。
依赖关系
要使用此参数,请选择*气缸 B 端缓冲*复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Check valve leakage area —
止回阀完全关闭时的泄漏面积
m^2
| cm^2
| ft^2
| in^2
| km^2
| mi^2
| mm^2
| um^2
| yd^2
Details
单向阀完全关闭时的总泄漏面积。 任何小于此值的面积都会平滑增加到指定的泄漏面积。通过保持流量的连续性,该值有助于提高计算的稳定性。
依赖关系
要使用此参数,请选择*气缸 B 端部缓冲*复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# Smoothing factor — 数值平滑因子
Details
连续平滑系数,通过修正阀门在接近开启和接近关闭位置的特性来实现平稳开启。设置一个小于 1 的非零值,以提高模拟的稳定性。
依赖关系
要使用此参数,请选择*气缸 B 端缓冲*复选框。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
摩擦力
# Cylinder friction effect — 活塞运动过程中的摩擦建模选项
Details
是否考虑活塞运动时的摩擦力。区块摩擦力由斯特里贝克力、库仑力和粘度组成。更多信息,请参见缸体Cylinder Friction (IL) 。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
无 |
# Breakaway to Coulomb friction force ratio — 分离力与库仑摩擦力之比
Details
脱离力与库仑摩擦力之比。
依赖关系
要使用该参数,请选择*气缸摩擦效应*复选框。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Breakaway friction velocity —
摩擦阈值
fpm
| fps
| kph
| mph
| m/s
| cm/s
| ft/s
| in/s
| km/s
| mi/s
| mm/s
Details
开始反摩擦运动的速度阈值。
依赖关系
要使用该参数,请选择*气缸摩擦效果*复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Preload force —
密封装配期间气缸中的初始力,N
N
| kN
| lb
| mN
| dyn
| lbf
Details
由于密封装配而在气缸中产生的初始力。设备使用该参数计算库仑摩擦力。
依赖关系
要使用该参数,请选择*气缸摩擦效应*复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Coulomb friction force coefficient —
库仑摩擦力系数
m^2
| cm^2
| ft^2
| in^2
| km^2
| mi^2
| mm^2
| um^2
| yd^2
| N/Pa
Details
库仑摩擦力系数。
依赖关系
要使用该参数,请选择*气缸摩擦效应*复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Viscous friction coefficient —
粘性摩擦系数
kg/s
| N*s/m
| N/(m/s)
| lbf/(ft/s)
| lbf/(in/s)
Details
粘性摩擦系数。
依赖关系
要使用该参数,请选择*气缸摩擦效果*复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
泄漏量
# Internal leakage — 环形泄漏建模选项
Details
在参考环境条件下,是否考虑了通过致动器腔体和活塞之间环形间隙的泄漏。通过间隙的流动为层流。更多信息,请参见程序块Laminar Leakage (IL) 。
依赖关系
要使用该参数,请选择 两侧流体相同 复选框。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
无 |
#
Piston-cylinder clearance —
径向间隙
m
| cm
| ft
| in
| km
| mi
| mm
| um
| yd
Details
活塞杆与气缸体之间的径向距离。
依赖关系
要使用该参数,请选择*两侧流体相同*和*内部泄漏*复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Piston head length —
活塞头长度
m
| cm
| ft
| in
| km
| mi
| mm
| um
| yd
Details
活塞头的长度。
依赖关系
要使用该参数,请选择 两侧流体相同 和 内部泄漏 复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
初始条件
#
Initial piston displacement from chamber A cap —
活塞相对于腔盖的初始位置 A
m
| cm
| ft
| in
| km
| mi
| mm
| um
| yd
Details
模拟开始时活塞相对于腔盖 A 的位置。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
# Fluid dynamic compressibility — 流体可压缩性建模选项
Details
计算流体压缩性导致的流体密度变化。选中 "流体动态可压缩性 "时,除了计算压力变化引起的密度变化外,还要计算块中流体的质量流量变化。在*等温流体*库中,所有程序块都是根据压力的函数来计算密度的。
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
无 |
#
Initial liquid pressure in chamber A —
腔室内可压缩液体的初始流体压力 A
Pa
| GPa
| MPa
| atm
| bar
| kPa
| ksi
| psi
| uPa
| kbar
Details
腔室 A 中可压缩液体的初始流体压力。
依赖关系
要使用该参数,请选择*液体动态可压缩性*复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |
#
Initial liquid pressure in chamber B —
腔体内可压缩液体的初始流体压力 B
Pa
| GPa
| MPa
| atm
| bar
| kPa
| ksi
| psi
| uPa
| kbar
Details
腔室 B 中可压缩液体的初始流体压力。
依赖关系
要使用该参数,请选择*液体动态可压缩性*复选框。
计量单位 |
|
默认值 |
|
程序使用名称 |
|
可计算 |
是 |