Руководство BGMod

Поступательная механика

Справочник компонентов · соответствует библиотеке Elements.

Translational mechanics → Primitives / AdvancedForce [N]Velocity [m/s]

Поступательная механика: усилие — сила, поток — скорость. Для пружины C = 1/k; I представляет массу.

Primitives

Раскройте компонент для просмотра уравнений, параметров и начального состояния. Значения по умолчанию совпадают с библиотекой.

0Общая силаCommon force

Общая сила; баланс скоростей со знаками.

Порты: p1, p2, …

F₁ = F₂ = …; Σ v_local = 0

Параметры: Нет коэффициента и накопленного состояния. Не менее двух связей. Знаки портов задаются порядком соединения; разворот стрелки не меняет включение.
По умолчанию: —

Классическое сопряжение; показаны три связи, число портов может меняться. Штрихи причинности опущены; см. обозначения и знаки.

1Общая скоростьCommon velocity

Общая опорная скорость; баланс сил со знаками.

Порты: p1, p2, …

directionᵢ · vᵢ = v_ref; Σ sᵢ Fᵢ = 0

Параметры: Нет коэффициента и накопленного состояния. Не менее двух связей. Знаки портов задаются порядком соединения; разворот стрелки не меняет включение.
По умолчанию: —

RДемпферDamperN·s/m

Вязкий демпфер с постоянным коэффициентом b.

Порты: M

F = b v_local; P_loss = b v_local²

Параметры: value > 0; постоянный линейный коэффициент.
По умолчанию: value = 1 · N·s/m

Классический однопортовый элемент; дополнительного внутреннего графа нет. Одна связь несёт усилие и поток относительно опоры выбранной области. Штрихи причинности опущены; см. обозначения и знаки.

CПодатливость пружиныSpring compliancem/N

Линейная пружина с податливостью C = 1/k.

Порты: M

dx/dt = v_local; F = x/C = kx; E = x²/(2C)

Параметры: value > 0; постоянный линейный коэффициент. Вводится податливость 1/k, не жёсткость k.
По умолчанию: value = 0.01, initial = 0 · m/N
Начальное состояние: Деформация пружины x₀ [m]; x₀ = C·F₀. initial = 0.

IМассаMasskg

Поступательная масса m; накапливает механический импульс.

Порты: M

dp/dt = F; v_local = p/m; E = p²/(2m)

Параметры: value > 0; постоянный линейный коэффициент.
По умолчанию: value = 1, initial = 0 · kg
Начальное состояние: Импульс p₀ [kg·m/s]; p₀ = m·v_local(0), а не сама начальная скорость. initial = 0.

SeИсточник силыForce sourceN

Заданная сила; движение определяется остальной схемой.

Порты: M

F = u(t)

Параметры: Константа: value. Ступень: value до time, after начиная с time; time ≥ 0 s. Значения могут иметь любой знак. Накопленного состояния нет.
По умолчанию: value = 1, waveform = constant · N

SfИсточник скоростиVelocity sourcem/s

Заданная скорость; сила реакции определяется остальной схемой.

Порты: M

v_local = −u(t)

Параметры: Константа: value. Ступень: value до time, after начиная с time; time ≥ 0 s. Значения могут иметь любой знак. Накопленного состояния нет. Положительный вход задаёт поток из источника; локальный входящий поток отрицателен.
По умолчанию: value = 0.1, waveform = constant · m/s

TFИдеальный поступательный трансформатор1

Порты: P, S

FP = n·FS; vS_local = −n·vP_local
FP·vP_local + FS·vS_local = 0

Порты P/S принадлежат выбранной физической области. Безразмерный конечный коэффициент n > 0; по умолчанию 1. Локальные потоки направлены внутрь обоих портов. При входе P и выходе S выходное усилие равно входному / n, а выходной поток равен n × входному. TF не накапливает и не рассеивает энергию; ровно один порт задаёт усилие.

Подходит для идеального рычага или полиспаста с постоянным отношением скоростей. Положительные оси движения выбираются отдельно: например, вдоль вытягивания троса и вверх для груза. Упругость, трение и провисание троса не моделируются.

P → TF:n → S

Пример, физическая схема и проверка

Advanced

Actuators

Double-acting cylinderA: Hydraulics, B: Hydraulics, M: Translational mechanicsМультифизика · общее описание Mass and loadM: Translational mechanics

Принадлежность Advanced определяется областями внешних портов. Цилиндр есть в Hydraulics и Translational mechanics. У табличного насоса нет электрического порта, у газового аккумулятора — теплового.