Документация Engee

Основные принципы физического моделирования

Страница в процессе разработки.

Физическое моделирование — это способ моделирования систем из блоков, соответствующих реальным физическим компонентам.

Состав библиотеки

Библиотека Физическое моделирование состоит из нескольких разделов:

  • Фундаментальные содержит основные физические элементы, которые разделены по физическим областям, подробнее о блоках этого раздела см. Фундаментальные

  • Утилиты содержит вспомогательные блоки среды для создания физических моделей, подробнее о блоках этого раздела см. Утилиты.

  • 1D Механика содержит ключевые компоненты для моделирования механических систем, подробнее о блоках этого раздела см. 1D Механика.

  • Электричество содержит специализированные компоненты для моделирования систем электроснабжения, подробнее о блоках этого раздела см. Электричество.

  • Жидкости и газы содержит элементы для моделирования клапанов, отверстий и соединителей в сетях изотермической жидкости, подробнее о блоках этого раздела см. Жидкости и газы.

Типы портов

  • Ненаправленные порты блоков представляют собой физические связи между блоками. Эти порты обозначаются квадратами и соединяются линиями так, как они были бы связаны в реальной физической системе. В модели физическая связь выражается в обмене энергией через ненаправленные порты блоков.

    principles physmod modeling 1

    Количество портов подключения для каждого блока определяется количеством потоков энергии, которыми он обменивается с другими элементами в системе. Например, в отличие от обычного резистора, у терморезистора (Thermal Resistor) появляется дополнительный температурный порт, сопротивление которого меняется в зависимости от температуры.

    principles physmod modeling 2

    Модель может состоять из нескольких сетей, находящихся в разных физических областях.

  • Направленные порты передают математическое значение величин в виде скаляра, вектора или матрицы между блоками физического моделирования. Эти порты обозначаются стрелкой, имеют направление, источник и приемник. Используются в схемах как входные порты для задания показания источника или выходные порты для снятия показаний датчика. С ними могут быть связаны блоки базовой библиотеки.

    principles physmod modeling 3

Типы переменных

  • Продольные переменные — измеряются в одной точке (датчик подключен последовательно к элементу).

  • Поперечные переменные — выражаются как разности и измеряются в двух пространственно-различных точках (датчик подключен параллельно к элементу).

Физическая область Библиотека Продольные переменные Поперечные переменные

Пневматика

Газовые

Массовый расход и расход энергии

Абсолютное давление и температура

Вращательное движение

Механические / вращательные

Момент

Угловая скорость

Поступательное движение

Механические / поступательные

Сила

Линейная скорость

Термодинамика

Тепловые

Тепловой поток

Температура

Электричество

Электрические

Ток

Напряжение

Направление переменных

Каждая переменная характеризуется своей величиной и знаком. Одна и та же переменная может быть положительной или отрицательной, в зависимости от полярности датчика.

Типы элементов

  • Активные элементы — доставляют энергию в систему. Должны быть ориентированы строго в соответствии с направлением действия или функцией, которую они должны выполнять в системе, например источники силы и скорости, источники расхода и давления и т.д.

  • Пассивные элементы — рассеивают или накапливают энергию. Могут быть ориентированы в любом направлении, например амортизаторы, резисторы, пружины, трубопроводы и т.д.