Документация Engee

Single-Acting Actuator (G)

Линейный привод одностороннего действия в газовой сети.

single acting actuator g

Описание

Блок Single-Acting Actuator (G) моделирует линейный привод, поршень которого управляется газовой камерой. Привод создает возвратно-поступательное движение поршня, сила на котором определяется избыточным давлением газовой камеры.

На рисунке показаны основные компоненты привода. Порт A представляет собой вход в газовую камеру. Порт R ассоциируется с поршнем, а порт C — с корпусом привода. Порт H обеспечивает тепловое взаимодействие между газовой камерой и окружающей средой.

single acting actuator g 1

Перемещение

Перемещение поршня определяется смещением порта R относительно порта C. Направление перемещения поршня задается параметром Mechanical orientation. Перемещение поршня нейтрально (равно 0), когда объем камеры равен Dead volume.

Модель жесткого упора

Движение поршня ограничивается парой жестких упоров, расположенных в пределах хода поршня. Блок использует ту же модель жестких упоров, что и блок Translational Hard Stop, и учитывает коэффициенты демпфирования и жесткости на обоих концах хода поршня.

Если перемещение поршня положительно, то нижний жесткий упор находится на , а верхний жесткий упор — на . Если перемещение поршня отрицательно, то нижний жесткий упор находится в точке , а верхний – в точке .

Подкомпоненты блока

Блок Single-Acting Actuator (G) состоит из блоков:

Структурная диаграмма привода приведена на схеме.

single acting actuator g 2

Порты

Ненаправленные

# A — вход или выход для газа
газ

Details

Порт, соответствующий входу или выходу газа из газовой камеры.

Имя для программного использования

port

# R — поршень привода
поступательная механика

Details

Механический поступательный порт, соответствующий поршню привода.

Имя для программного использования

rod_flange

# H — тепловой порт
тепло

Details

Порт, связанный с теплопроводностью газа.

Имя для программного использования

thermal_port

# C — корпус привода
поступательная механика

Details

Механический поступательный порт, соответствующий корпусу привода.

Имя для программного использования

case_flange

Выход

# p — положение поршня
скаляр

Details

Положение поршня в м.

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

Параметры

Actuator

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

Details

Определяет направление смещения поршня. Варианты для выбора:

  • Pressure at A causes positive displacement of R relative to C — перемещение поршня положительно, если объем газа в порту A увеличивается. Это соответствует движению штока из цилиндра.

  • Pressure at A causes negative displacement of R relative to C — перемещение поршня отрицательно, если объем газа в порту A увеличивается. Это соответствует движению штока внутрь цилиндра.

Значение по умолчанию

Pressure at A causes positive displacement of R relative to C

Имя для программного использования

orientation

# Piston cross-sectional area — площадь поперечного сечения поршневого штока
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Площадь поперечного сечения поршневого штока.

Значение по умолчанию

0.01 m^2

Имя для программного использования

piston_area

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

Details

Максимальное возможное перемещение поршня.

Значение по умолчанию

0.1 m

Имя для программного использования

stroke

# Dead volume — объем газа в камере, при котором передвижение поршня равно 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

Объем газа при значении перемещения поршня 0. Этот объем газа соответствует положению поршня, при котором он находится вверху по отношению к торцевой крышке привода.

Значение по умолчанию

1e-05 m^3

Имя для программного использования

dead_volume

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

Details

Площадь поперечного сечения отверстия A.

Значение по умолчанию

0.01 m^2

Имя для программного использования

port_area

# Environment pressure specification — способ задания давления окружающей среды
Atmospheric pressure | Specified pressure

Details

Способ задания давления окружающей среды. Вариант Atmospheric pressure устанавливает давление окружающей среды равным 0.101325 МПа.

Значение по умолчанию

Atmospheric pressure

Имя для программного использования

pressure_type

# Environment pressure — давление окружающей среды
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

Определяемое пользователем давление окружающей среды.

Зависимости

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

Значение по умолчанию

0.101325 MPa

Имя для программного использования

p_specified

Hard Stop

# Hard stop model — выбор модели жесткого 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

Details

Выбор модели для силы, действующей на поршень, когда он находится на крайних положениях. Дополнительную информацию см. блок Translational Hard Stop.

Значение по умолчанию

Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound

Имя для программного использования

hardstop_model

# Hard stop stiffness coefficient — коэффициент жесткости
N/m | lbf/ft | lbf/in

Details

Коэффициент жесткости поршня.

Значение по умолчанию

1e10 N/m

Имя для программного использования

k_hard_stop

# Hard stop damping coefficient — коэффициент демпфирования
kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Details

Коэффициент демпфирования поршня.

Значение по умолчанию

150.0 N*s/m

Имя для программного использования

C_hard_stop

# Transition region — диапазон действия модели жесткого упора
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Область срабатывания жесткого упора. За пределами этого диапазона для крайних положений поршня Hard stop model не применяется, и дополнительная сила со стороны упора на поршень не действует.

Зависимости

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

Значение по умолчанию

0.1 mm

Имя для программного использования

transition_region

Initial Conditions

# Initial piston displacement — начальное положение поршня
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd

Details

Положение поршня в начале симуляции.

Значение по умолчанию

0.0 m

Имя для программного использования

offset

# Initial gas pressure — начальное давление газа
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

Начальное давление газа в приводе.

Значение по умолчанию

0.101325 MPa

Имя для программного использования

p_start

# Initial gas temperature — начальная температура газа
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR

Details

Начальная температура газа в приводе.

Значение по умолчанию

293.15 K

Имя для программного использования

T_start