Документация Engee

Double-Acting Actuator (G-IL)

Линейный привод с камерами для изотермической жидкости и газа.

Тип: EngeeFluids.IsothermalLiquid.Actuators.TranslationalDoubleActingWithGasChamber

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fluids/Isothermal Liquid/Actuators/Double-Acting Actuator (G-IL)

Описание

Блок Double-Acting Actuator (G-IL) представляет собой камеру для изотермической жидкости и камеру для газа, разделенные поршневой пластиной. Приведение поршня в действие осуществляется за счет разности давлений между камерами. Движение поршня в положении, близком к полному выдвижению или полному втягиванию, ограничено одной из четырех моделей упора.

Порт A предназначен для впуска изотермической жидкости, а порт B — для впуска газа. Элементы теплопередачи между газовой камерой и окружающей средой подключаются к порту H. Порт C служит для механического поступательного перемещения корпуса привода. Порт R связан с поршнем привода. Положение поршня определяется портом p.

double acting actuator g il 1

Смещение

Смещение поршня измеряется как положение в порту R относительно порта C. Параметр Mechanical orientation определяет направление смещения поршня. Смещение поршня равно нулю, когда объем камеры равен мертвому объему камеры. При получении смещения в качестве входного сигнала убедитесь, что производная положения равна скорости поршня.

Модель упора

Чтобы избежать механического повреждения поршня при его полном выдвижении или втягивании, привод обычно демонстрирует нелинейное поведение при приближении поршня к этим пределам. Блок Double-Acting Actuator (G-IL) моделирует это поведение, используя четыре модели упора, которые моделируют податливость материала посредством пружинно-демпферной системы. Модели упора:

  • 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.

Сила в упоре моделируется, когда поршень находится на верхней или нижней границе. Граничная область находится в переходной области (параметр Transition region) хода поршня (параметр Piston stroke) или начального смещения поршня. За пределами этой области .

Подробнее об этих настройках см. на странице блока Translational Hard Stop.

Схема блока

Блок Double-Acting Actuator (G-IL) состоит из четырех блоков библиотеки Fundamental:

double acting actuator g il ru

Порты

Выход

# p — положение поршня, м
скаляр

Details

Направленный порт, связанный с положением поршня.

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

Ненаправленные

# H — тепловой поток
тепло

Details

Ненаправленный порт, связанный с передачей тепла к газовой камере или от нее.

Имя для программного использования

thermal_port

# C — корпус привода
поступательная механика

Details

Ненаправленный порт, связанный с корпусом.

Имя для программного использования

case_flange

# A — вход в камеру A
изотермическая жидкость

Details

Ненаправленный порт для изотермической жидкости, связанный с входом в камеру A.

Имя для программного использования

isothermal_liquid_port

# R — шток поршня привода
поступательная механика

Details

Ненаправленный порт, связанный со штоком поршня.

Имя для программного использования

rod_flange

# B — вход в камеру B
газ

Details

Ненаправленный порт для газа, связанный с входом в камеру B.

Имя для программного использования

gas_port

Параметры

Конфигурация

# Mechanical orientation — направление смещения поршня
Pressure at A causes positive displacement of R relative to C | Pressure at A causes negative displacement of R relative to C

Details

Направление смещения поршня. Pressure at A causes positive displacement of R relative to C соответствует выдвижению поршня, когда разность давлений между камерами A и B положительна. Pressure at A causes negative displacement of R relative to C соответствует втягиванию поршня, когда разность давлений между камерами A и B положительна.

Значения

Pressure at A causes positive displacement of R relative to C | Pressure at A causes negative displacement of R relative to C

Значение по умолчанию

Pressure at A causes positive displacement of R relative to C

Имя для программного использования

orientation

Вычисляемый

Да

# Piston stroke — максимальный ход поршня
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

Максимальный ход поршня.

Единицы измерения

m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Значение по умолчанию

0.1 m

Имя для программного использования

stroke

Вычисляемый

Да

# Initial piston displacement from chamber A cap — положение поршня в начале моделирования
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

Положение поршня в начале моделирования.

Единицы измерения

m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Значение по умолчанию

0.0 m

Имя для программного использования

offset

Вычисляемый

Да

# Hard stop model — выбор модели упора
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

Выбор модели силы, действующей на поршень при полном выдвижении или полном втягивании. Подробнее см. на странице блока Translational Hard Stop.

Значения

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

Значение по умолчанию

Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound

Имя для программного использования

hardstop_model

Вычисляемый

Да

# Hard-stop stiffness coefficient — коэффициент жесткости
N/m | mN/m | kN/m | MN/m | GN/m | kgf/m | lbf/ft | lbf/in

Details

Коэффициент жесткости поршня.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Hard stop model одно из следующих значений:

  • 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.

Единицы измерения

N/m | mN/m | kN/m | MN/m | GN/m | kgf/m | lbf/ft | lbf/in

Значение по умолчанию

1.0e10 N/m

Имя для программного использования

k_hard_stop

Вычисляемый

Да

# Hard-stop damping coefficient — коэффициент демпфирования
N*s/m | kgf*s/m | lbf*s/ft | lbf*s/in

Details

Коэффициент демпфирования поршня.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Hard stop model одно из следующих значений:

  • 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.

Единицы измерения

N*s/m | kgf*s/m | lbf*s/ft | lbf*s/in

Значение по умолчанию

150.0 N*s/m

Имя для программного использования

C_hard_stop

Вычисляемый

Да

# Transition region — область применения модели силы в упоре
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

Диапазон применения модели силы в упоре. За пределами этого диапазона максимального выдвижения и максимального втягивания поршня параметр Hard stop model не применяется, и на поршень не воздействует дополнительная сила.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Hard stop model значение Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound.

Единицы измерения

m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Значение по умолчанию

0.1 mm

Имя для программного использования

transition_region

Вычисляемый

Да

# Coefficient of restitution — отношение конечной и начальной относительной скорости между ползунком и упором после столкновения

Details

Отношение конечной и начальной относительной скорости между ползунком и упором после отскока ползунка.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Hard stop model значение Based on coefficient of restitution.

Значение по умолчанию

0.7

Имя для программного использования

restitution_coefficient

Вычисляемый

Да

# Static contact speed threshold — пороговое значение относительной скорости между ползунком и упором перед столкновением
m/s | mm/s | cm/s | km/s | m/hr | km/hr | in/s | ft/s | mi/s | ft/min | mi/hr | kn

Details

Пороговое значение относительной скорости между ползунком и упором перед столкновением. Когда ползунок ударяется о корпус со скоростью, меньшей значения параметра Static contact speed threshold, они остаются в контакте. В противном случае ползунок отскакивает. Чтобы избежать моделирования статического контакта между ползунком и корпусом, установите для этого параметра значение 0.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Hard stop model значение Based on coefficient of restitution.

Единицы измерения

m/s | mm/s | cm/s | km/s | m/hr | km/hr | in/s | ft/s | mi/s | ft/min | mi/hr | kn

Значение по умолчанию

0.001 m/s

Имя для программного использования

v_static_contact_threshold

Вычисляемый

Да

# Static contact release force threshold — пороговое значение силы, необходимое для перехода из контактного режима в свободный режим
N | nN | uN | mN | kN | MN | GN | dyn | lbf | kgf

Details

Минимальное усилие, необходимое для выхода ползунка из режима статического контакта.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Hard stop model значение Based on coefficient of restitution.

Единицы измерения

N | nN | uN | mN | kN | MN | GN | dyn | lbf | kgf

Значение по умолчанию

0.001 N

Имя для программного использования

F_static_contact_release_threshold

Вычисляемый

Да

Полость с изотермической жидкостью

# Piston cross-sectional area in chamber A — площадь поперечного сечения штока поршня
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Площадь поперечного сечения штока поршня в камере A.

Единицы измерения

m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Значение по умолчанию

0.01 m^2

Имя для программного использования

piston_area_isothermal_liquid

Вычисляемый

Да

# Dead volume in chamber A — объем камеры при полном втягивании поршня
m^3 | um^3 | mm^3 | cm^3 | km^3 | ml | l | gal | igal | in^3 | ft^3 | yd^3 | mi^3

Details

Открытый объем в камере для жидкости при полном втягивании поршня.

Единицы измерения

m^3 | um^3 | mm^3 | cm^3 | km^3 | ml | l | gal | igal | in^3 | ft^3 | yd^3 | mi^3

Значение по умолчанию

1.0e-5 m^3

Имя для программного использования

dead_volume_isothermal_liquid

Вычисляемый

Да

# Fluid dynamic compressibility — моделировать ли сжимаемость жидкости

Details

Моделировать ли изменение плотности жидкости из-за сжимаемости жидкости. Если рядом с параметром Fluid dynamic compressibility установлен флажок, то изменения, вызванные массовым расходом в блоке, рассчитываются в дополнение к изменениям плотности, вызванным изменением давления. В библиотеке Isothermal Liquid все блоки рассчитывают плотность как функцию давления.

Значение по умолчанию

true (включено)

Имя для программного использования

dynamic_compressibility

Вычисляемый

Да

# Initial liquid pressure in chamber A — начальное давление жидкости для сжимаемых жидкостей
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

Начальное давление жидкости для сжимаемых жидкостей.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок рядом с параметром Fluid dynamic compressibility.

Единицы измерения

Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Значение по умолчанию

0.101325 MPa

Имя для программного использования

p_isothermal_liquid_start

Вычисляемый

Да

# Environment pressure specification — опорное давление окружающей среды
Atmospheric pressure | Specified pressure

Details

Опорное давление окружающей среды. Значение Atmospheric pressure устанавливает давление окружающей среды равным 0.101325 МПа.

Значения

Atmospheric pressure | Specified pressure

Значение по умолчанию

Atmospheric pressure

Имя для программного использования

pressure_type_isothermal_liquid

Вычисляемый

Да

# Environment pressure — определяемое пользователем давление окружающей среды
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

Определяемое пользователем давление окружающей среды.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Environment pressure specification значение Specified pressure.

Единицы измерения

Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Значение по умолчанию

0.101325 MPa

Имя для программного использования

p_isothermal_liquid_specified

Вычисляемый

Да

Полость с газом

# Piston cross-sectional area in chamber B — площадь поперечного сечения штока поршня
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Площадь поперечного сечения штока поршня в камере B.

Единицы измерения

m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Значение по умолчанию

0.01 m^2

Имя для программного использования

piston_area_gas

Вычисляемый

Да

# Cross-sectional area at port B — площадь поперечного сечения порта
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Площадь поперечного сечения порта B.

Единицы измерения

m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Значение по умолчанию

0.001 m^2

Имя для программного использования

gas_port_area

Вычисляемый

Да

# Dead volume in chamber B — объем камеры при полном втягивании поршня
m^3 | um^3 | mm^3 | cm^3 | km^3 | ml | l | gal | igal | in^3 | ft^3 | yd^3 | mi^3

Details

Открытый объем в камере для газа при полном втягивании поршня.

Единицы измерения

m^3 | um^3 | mm^3 | cm^3 | km^3 | ml | l | gal | igal | in^3 | ft^3 | yd^3 | mi^3

Значение по умолчанию

1.0e-5 m^3

Имя для программного использования

dead_volume_gas

Вычисляемый

Да

# Initial gas pressure in chamber B — начальное давление газа в камере
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

Начальное давление газа в камере.

Единицы измерения

Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Значение по умолчанию

0.101325 MPa

Имя для программного использования

p_gas_start

Вычисляемый

Да

# Initial gas temperature in chamber B — начальная температура в камере для газа
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR

Details

Начальная температура в камере для газа.

Единицы измерения

K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR

Значение по умолчанию

293.15 K

Имя для программного использования

T_gas_start

Вычисляемый

Да

# Environment pressure specification — опорное давление окружающей среды
Atmospheric pressure | Specified pressure

Details

Опорное давление окружающей среды. Значение Atmospheric pressure устанавливает давление окружающей среды равным 0.101325 МПа.

Значения

Atmospheric pressure | Specified pressure

Значение по умолчанию

Atmospheric pressure

Имя для программного использования

pressure_type_gas

Вычисляемый

Да

# Environment pressure — определяемое пользователем давление окружающей среды
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

Определяемое пользователем давление окружающей среды.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Environment pressure specification значение Specified pressure.

Единицы измерения

Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Значение по умолчанию

0.101325 MPa

Имя для программного использования

p_gas_specified

Вычисляемый

Да