Нелинейный вращательный демпфер

Нелинейный демпфер в механических вращательных системах.

Тип: Engee1DMechanical.Elements.Rotational.NonlinearDamper

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/1D Mechanical/Couplings & Drives/Springs & Dampers/Nonlinear Rotational Damper

Описание

Блок Нелинейный вращательный демпфер представляет собой нелинейный вращательный демпфер. Полиномиальная и табличная параметризации определяют нелинейную зависимость между крутящим моментом и относительной угловой скоростью. Крутящий момент может быть симметричным или несимметричным относительно точки нулевой скорости. Блок прикладывает равные противоположные крутящие моменты к двум ненаправленным портам.

Симметричная полиномиальная параметризация определяет крутящий момент для положительных и отрицательных относительных угловых скоростей в соответствии с выражением:

где

— крутящий момент, передаваемый через демпфер;
— коэффициенты демпфирования;
— относительная угловая скорость между портами R и C:

где
- — абсолютная угловая скорость порта R;
- — абсолютная угловая скорость порта C.

Чтобы избежать пересечений нуля, которые замедляют моделирование, исключите функцию знака из полиномиального выражения, указав нечетный полином ( ).

Двусторонняя полиномиальная параметризация определяет крутящий момент для положительных и отрицательных относительных скоростей в соответствии с выражением:

где

— коэффициенты демпфирования для положительных относительных скоростей;
— коэффициенты демпфирования для отрицательных относительных скоростей.

Обе полиномиальные параметризации используют полином пятого порядка. Чтобы использовать полином более низкого порядка, установите для коэффициентов высшего порядка значение ноль. Для полиномов порядка больше пяти выполните аппроксимацию полиномом порядка не выше пятого, или используйте параметризацию по табличным данным.

Параметризация по таблице поиска определяет демпфирующий крутящий момент на основе заданных векторов угловой скорости и крутящего момента. Если точка с нулевой угловой скоростью и нулевом моменте не включена в указанные векторы, блок автоматически добавляет ее в качестве точки данных в начале координат.

Допущения и ограничения

В данном блоке предполагается вязкое демпфирование. Крутящий момент зависит только от угловой скорости.

Порты

Ненаправленные

# R — шток
вращательная механика

Details

Механический вращательный порт, соответствует штоку демпфера.

Имя для программного использования

rod_flange

# C — корпус
вращательная механика

Details

Механический вращательный порт, соответствует корпусу демпфера.

Имя для программного использования

case_flange

Параметры

Main

# Способ параметризации — параметризация демпфирования
Задано полиномом | Задано таблично

Details

Выберете тип параметризации крутящего момента: полином или таблица поиска.

Значения	`By polynomial` \| `By table lookup`
Значение по умолчанию	`By polynomial`
Имя для программного использования	`parameterization`
Вычисляемый	Да

# Симметрия демпфера — симметрия демпфирования

Details

Установите этот флажок, чтобы использовать симметричную параметризацию. Если флажок не установлен, то блок использует двустороннюю параметризацию.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Способ параметризации значение Задано полиномом.

Значение по умолчанию	`true (включено)`
Имя для программного использования	`symmetric_parameterization`
Вычисляемый	Да

# Вектор коэффициентов демпфирования — коэффициенты демпфирования для параметризации полиномом
N*m/(rad/s) | ft*lbf/(rad/s)

Details

Коэффициенты демпфирования для симметричной параметризации полиномом.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Способ параметризации значение Задано полиномом и установите флажок Симметрия демпфера.

Единицы измерения	`Nm/(rad/s)` \| `ftlbf/(rad/s)`
Значение по умолчанию	`[0.0001, 0.0, 1.0e-5, 0.0, 1.0e-6] N*m/(rad/s)`
Имя для программного использования	`damping_polinomial_coefficients_vector`
Вычисляемый	Да

# Вектор коэффициентов демпфирования при положительном вращении — коэффициенты демпфирования для положительных угловых скоростей
N*m/(rad/s) | ft*lbf/(rad/s)

Details

Коэффициенты демпфирования для положительных угловых скоростей.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Способ параметризации значение Задано полиномом и снимите флажок Симметрия демпфера.

Единицы измерения	`Nm/(rad/s)` \| `ftlbf/(rad/s)`
Значение по умолчанию	`[0.0001, 0.0, 1.0e-5, 0.0, 1.0e-6] N*m/(rad/s)`
Имя для программного использования	`positive_damping_polinomial_coefficients_vector`
Вычисляемый	Да

# Вектор коэффициентов демпфирования при отрицательном вращении — коэффициенты демпфирования для отрицательных угловых скоростей
N*m/(rad/s) | ft*lbf/(rad/s)

Details

Коэффициенты демпфирования для отрицательных угловых скоростей

Зависимости

Единицы измерения	`Nm/(rad/s)` \| `ftlbf/(rad/s)`
Значение по умолчанию	`[0.001, -1.0e-5, 0.0001, 0.0, 0.0] N*m/(rad/s)`
Имя для программного использования	`negative_damping_polinomial_coefficients_vector`
Вычисляемый	Да

# Вектор угловых скоростей — вектор угловых скоростей для табличной параметризации
rpm | deg/s | rad/s

Details

Вектор угловых скоростей. Минимальное количество элементов вектора зависит от выбранного метода интерполяции. Если для параметра Метод интерполяции установлено значение:

Линейная, то минимальное количество элементов вектора равно двум.
Сглаженная, то минимальное количество элементов вектора равно трем.

Элементы вектора должны соотносится с элементами вектора Вектор моментов.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Способ параметризации значение Задано таблично.

Единицы измерения	`rpm` \| `deg/s` \| `rad/s`
Значение по умолчанию	`[-1.0, -0.5, -0.3, -0.1, 0.1, 0.3, 0.5, 1.0] rad/s`
Имя для программного использования	`delta_w_vector`
Вычисляемый	Да

# Вектор моментов — крутящий момент
N*m | mN*m | lbf*ft

Details

Демпфирующий крутящий момент для заданной угловой скорости. Минимальное количество элементов вектора зависит от выбранного метода интерполяции. Если для параметра Метод интерполяции установлено значение:

Линейная, то минимальное количество элементов вектора равно двум.
Сглаженная, то минимальное количество элементов вектора равно трем.

Элементы вектора должны соотносится с элементами вектора Вектор угловых скоростей.

Зависимости

Единицы измерения	`Nm` \| `mNm` \| `lbf*ft`
Значение по умолчанию	`[-0.0001, -4.0e-5, -2.0e-5, -5.0e-6, 5.0e-6, 2.0e-5, 4.0e-5, 0.0001] N*m`
Имя для программного использования	`T_vector`
Вычисляемый	Да

# Метод интерполяции — метод интерполяции между значениями опорных точек
Линейная | Сглаженная

Details

Метод, используемый для интерполяции между опорными точками таблице поиска:

Линейная — выберите это значение для наименьших вычислительных затрат;
Сглаженная — выберите это значение, чтобы получить непрерывную кривую с непрерывными производными первого порядка.

Подробнее о таблицах поиска см. Методы аппроксимации значений функций.

Зависимости

Значения	`Linear` \| `Smooth`
Значение по умолчанию	`Linear`
Имя для программного использования	`interpolation_method`
Вычисляемый	Да

# Метод экстраполяции — метод экстраполяции для точек, выходящих за пределы диапазона, заданного опорными точками
Линейная | К ближайшему | Ошибка

Details

Метод, используемый для экстраполяции точек останова в таблице поиска. Этот метод определяет выходное значение, когда входное значение выходит за пределы диапазона, указанного в списке аргументов:

Линейная — выберите это значение, чтобы получить кривую с непрерывными производными первого порядка в области экстраполяции и на границе с областью интерполяции.
К ближайшему — выберите это значение, чтобы использовать экстраполяцию, которая не поднимается выше самого большого значения в данных или не опускается ниже самого маленького значения в данных.
Ошибка — выберите это значение, чтобы избежать экстраполяции, когда вы хотите, чтобы данные находились в пределах диапазона таблицы. Если входной сигнал выходит за пределы диапазона таблицы, симуляция останавливается и выводит ошибку.

Зависимости

Значения	`Linear` \| `Nearest` \| `Error`
Значение по умолчанию	`Linear`
Имя для программного использования	`extrapolation_method`
Вычисляемый	Да