Руководство BGMod

Как читать связный граф

Связный граф описывает обмен энергией. Каждая связь несёт пару величин: усилие e и поток f. Их произведение — мощность. Элемент задаёт физический закон, а сопряжение связывает такие законы уравнениями сохранения. Связь — это энергетическое взаимодействие, поэтому однопортовое сопротивление может представлять устройство с двумя штуцерами.

Энергетические переменные физических областей
Область	Усилие e	Поток f	Мощность e · f
Гидравлика	Избыточное давление p [Па]	Объёмный расход Q [м³/с]	pQ [Вт]
Поступательная механика	Сила F [Н]	Скорость v [м/с]	Fv [Вт]
Электрическая	Напряжение v [V]	Ток i [A]	vi [W]

По одной связи передаются две энергетически сопряжённые величины. Полустрелка и поперечный штрих причинности имеют разный смысл. Подписи e и f над и под линией поясняют обозначения; на холсте BGMod связи подписаны своими ID.

Формы и подписи

Кружки 0 и 1 — сопряжения. R, C, I, Se, Sf — однопортовые примитивы. Увеличенные скруглённые блоки 7A, ACC, CYL и другие — составные компоненты с именованными портами. Под блоком указано имя, у примитивов также показаны значение параметра и единица измерения.

Порты и линии

Маленькие кружки — энергетические порты. Голубая сплошная связь относится к гидравлике, жёлтая пунктирная — к механике. В текущей библиотеке M всегда обозначает механический порт. Красным выделяются ошибочные объекты или порты, зелёным — выбранный объект.

Имена портов однозначно задают соединения. Полустрелки выбирают положительную мощность внутрь A и наружу из B/M при выдвижении; локальные QA = AAv, QB = −ABv, fM = −v. Фактическая мощность зависит также от усилия. Штрихи причинности здесь опущены.

Опорное давление. Все гидравлические порты используют избыточное давление относительно общей для документа опоры: p_abs = p + reference_pressure_abs. По умолчанию опора равна 101325 Па. Предзаряд и начальное давление аккумулятора вводятся как абсолютные значения. Бак, заданный через Se = 0 Па, находится под опорным давлением.

Фиолетовые связи и порты E относятся к электрике. Механические примитивы описывают поступательное движение; отдельной области вращения в библиотеке нет.

Стрелки и знаки задают отсчёт

Полустрелка задаёт положительное направление мощности по связи. Она не обозначает обратный клапан и не гарантирует положительный расход. Отрицательное e·f означает передачу мощности против полустрелки. У каждой связи сохраняются два упорядоченных конца a, b и отдельный признак direction.

direction = +1: a → b · direction = −1: b → a
s_a = −1 · s_b = +1
f_local = s · direction · f · e_local = e
P_{поглощ.} = e · f_local

Уравнения компонентов используют поток внутрь элемента — f_local. Например, связь от источника (a) к сопротивлению (b) с direction = +1 и положительным f отводит мощность от источника и подводит её к сопротивлению.

Действие в редакторе	Что изменяется	Что сохраняется
«Reverse reference»	Полустрелка; знаки f и e·f на связи.	Концы a/b, физические локальные потоки, состояния и знаки портов 1-сопряжения.
Удалить связь и создать её с обратным порядком концов	Порядок a/b и фиксированные знаки портов. Это может изменить физическое включение у 1-сопряжения.	Параметры блоков, если их не редактировать отдельно.

Для всех стрелок здесь direction = +1. У 1-сопряжения «+» означает конец b, «−» — конец a. Равенство в сопряжении выполняется по участку схемы в каждый момент времени: сами давление и расход могут меняться во времени. На этой иллюстрации топологии штрихи причинности опущены.

0-сопряжение задаёт одинаковые усилия и нулевую сумму локальных потоков. 1-сопряжение задаёт одинаковые опорные потоки direction·f и нулевую сумму усилий с учётом знаков Σ(s·e). Видимые метки +/− у 1-сопряжения фиксируют порядок концов и не меняются при развороте полустрелки.