Документация Engee

Гидроцилиндр двухстороннего действия (Г-ИЖ)

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 Гидроцилиндр двухстороннего действия (Г-ИЖ) 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 Направление смещения 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 Гидроцилиндр двухстороннего действия (Г-ИЖ) моделирует это поведение, используя четыре модели упора, которые моделируют податливость материала посредством пружинно-демпферной системы. Модели упора:

  • Плавное нарастание жесткости и демпфирования в переходной области, с демпфированием при отскоке;

  • Максимальная жесткость и демпфирование при контакте, без демпфирования при отскоке;

  • Максимальная жесткость и демпфирование при контакте, с демпфированием при отскоке;

  • На основе коэффициента восстановления.

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

Подробнее об этих настройках см. на странице блока Поступательные упоры.

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

# Направление смещения — направление смещения поршня
Положительное смещение порта R относительно порта С при увеличении давления в порту A | Отрицательное смещение порта R относительно порта С при увеличении давления в порту A

Details

Направление смещения поршня. Положительное смещение порта R относительно порта С при увеличении давления в порту A соответствует выдвижению поршня, когда разность давлений между камерами A и B положительна. Отрицательное смещение порта R относительно порта С при увеличении давления в порту A 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

# Ход поршня — 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

# Начальное положение поршня относительно камеры А — 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

# Модель жесткого упора — выбор модели упора
Плавное нарастание жесткости и демпфирования в переходной области, с демпфированием при отскоке | Максимальная жесткость и демпфирование при контакте, без демпфирования при отскоке | Максимальная жесткость и демпфирование при контакте, с демпфированием при отскоке | На основе коэффициента восстановления

Details

Выбор модели силы, действующей на поршень при полном выдвижении или полном втягивании. Подробнее см. на странице блока Поступательные упоры.

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

# Коэффициент жесткости ограничителей — 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 Модель жесткого упора одно из следующих значений:

  • Плавное нарастание жесткости и демпфирования в переходной области, с демпфированием при отскоке;

  • Максимальная жесткость и демпфирование при контакте, без демпфирования при отскоке;

  • Максимальная жесткость и демпфирование при контакте, с демпфированием при отскоке.

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

# Коэффициент демпфирования ограничителей — 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 Модель жесткого упора одно из следующих значений:

  • Плавное нарастание жесткости и демпфирования в переходной области, с демпфированием при отскоке;

  • Максимальная жесткость и демпфирование при контакте, без демпфирования при отскоке;

  • Максимальная жесткость и демпфирование при контакте, с демпфированием при отскоке.

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

# Переходная зона — 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 Модель жесткого упора не применяется, и на поршень не воздействует дополнительная сила.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Модель жесткого упора значение Плавное нарастание жесткости и демпфирования в переходной области, с демпфированием при отскоке.

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

# Коэффициент восстановления — 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 Модель жесткого упора значение На основе коэффициента восстановления.

Значение по умолчанию

0.7

Имя для программного использования

restitution_coefficient

Вычисляемый

Да

# Пороговая скорость статического контакта — 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 Пороговая скорость статического контакта, 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 Модель жесткого упора значение На основе коэффициента восстановления.

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

# Пороговая сила размыкания контакта — 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 Модель жесткого упора значение На основе коэффициента восстановления.

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

# Площадь поперечного сечения поршня в полости 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

# Мертвый объем в полости А — 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

# Динамическая сжимаемость жидкости — моделировать ли сжимаемость жидкости

Details

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

Значение по умолчанию

true (включено)

Имя для программного использования

dynamic_compressibility

Вычисляемый

Да

# Начальное давление жидкости в полости 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 Динамическая сжимаемость жидкости.

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

# Давление снаружи гидроцилиндра — опорное давление окружающей среды
Атмосферное давление | Заданное давление

Details

Опорное давление окружающей среды. Значение Атмосферное давление 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

# Значение давления снаружи гидроцилиндра — 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 Давление снаружи гидроцилиндра значение Заданное давление.

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

# Площадь поперечного сечения поршня в полости 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

# Площадь поперечного сечения отверстия порта 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

# Мертвый объем в полости В — 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

# Начальное давление газа в полости 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

# Начальная температура газа в полости 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

# Давление снаружи гидроцилиндра — опорное давление окружающей среды
Атмосферное давление | Заданное давление

Details

Опорное давление окружающей среды. Значение Атмосферное давление 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

# Значение давления снаружи гидроцилиндра — 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 Давление снаружи гидроцилиндра значение Заданное давление.

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