Mechanical
AMESIM机械库包含了用于构建一维平动和转动机械系统的元件模块,可独立用于完整的一维机械系统建模。
在AMESim中,为子模型设置参数的时候,可以使用表达式来表示,尤其是对于表达式计算结果不是有限数的时候。 AMESim所使用的外部变量的符号约定也很重要:对于自身有方向的变量,正号表示与箭头方向一致。(下面通过质量块进行详细讲解) sets the gravity
如何设定重力方向?可在质量块的参数里面设置角度。系统认为向下是正方向,默认重力加速度是9.80665 m/s/s。通常情况下是不使用该图标的,除非是想改变重力加速的g。在下图模型中(弹簧自由伸长),当设置质量块的初始角度为0时,仿真完成后质量块的速度一直为0;如果设置初始角度为90度,则速度成正弦波变化。
null to force units
子模型:脉动测速中心FORC - conversion of signal input into a force in N
null to linear speed units
null to linear velocity with calculation of displacement
null to linear displacement with calculation of velocity
信号转换为线性位移,并计算出速度。
2 nulls to linear velocity in m/s and displacement in m
conversion between linear variables and signal variables
输入速度信号,返回力信号。
uc3907与上一个相反
略……
force transducer 力传感器
信号的形成:用力减去某一数值offset(用户自己设定,单位:m/s)后所得结果乘上一个增益gain(放大倍数,单位:s/m),就得到了一个没有单位的信号在端口2输出。即:signal=(F-offset)*gain,注:当所需信号只在0—1有效时,合理设置offset和gain的数值,可以有效调节F输出信号的范围。
根据左右端口的输入/出信号,以及因果关系的不同,可以有好几个子模型。信号有:力,速度,加速的,位移。其中一个子模型图示如下:
linear velocity transducer速度传感器 略……
linear displacement transducer位移传感器 略……
linear acceleration transducer加速度传感器
由于因果关系的不同,分为两种子模型。
linear power, energy and activity sensor??
根据左右端口的输入/出信号,以及因果关系的不同,可以有好几个子模型。信号有:力,速度,加速的,位移。子模型PTL00图示如下:
linear mass with 1 port
受一个力作用,不考虑摩擦,一维运动。由于速度是矢量,有方向,其正方向与子模型外部变量的箭头方向一致。倾斜角度为90度时,端口1处于最低点。(顺时针为正方向)
质量块的位移是以绝对坐标系为参考的。
染料废水linear mass with 2 ports
受两个力作用,不考虑摩擦,一维运动。
子模型:MAS002 - 2 port mass capable of one-dimensional motion
子模型:MAS000 - dynamics of a zero mass(质量趋近于零,一种极限情况)
注:当质量非常小的时候,如果用MAS002,那么运行时间会非常的大,而MAS000则会比较合适。通过在两个弹簧模型之间插入MAS000,可以将两个弹簧连接在一起,由于质量非常小,这样就可以认为是两个弹簧直接连在一起了。也可以用在其它方面,主要是起中间过渡作用。
【注意】AMESim所使用的外部变量的符号约定也很重要:对于自身有方向的变量,正号表示与箭头方向一致(弹簧除外,压为正,拉为负)。详细讲解如下:
质量块分配好子模型后,它的矢量正方向也就定下了——与箭头方向一致。当参数inclination设定为0和90时,子模型的图示如下。电容式料位计(注:90度时,模型的显示其实没有竖起
来,但help文件中说此时端口1在最低端,所以,为了更加形象,此处将图像旋转了)
左图中,当质量块向右移动时,端口2的位移值为负,端口1的位移值为正;右图中,当质量块向下移动时,端口2的位移值为负,端口1的位移值为正。
下面结合实例进行讲解。HCD库建立节流阀,如下图所示。
各元件的子模型如下图所示:
假设斜坡信号输入的为一正值,那么弹簧、质量块、阀芯都向左运动,但是,质量块端口1的位移值为负值。注意,此时,质量块、阀芯的位移值由信号源控制,与它们的初始位移值无关;但是,阀的开口度是初始开口度和阀芯位移的组合。
linear mass with 1 port and friction
考虑摩擦,受一个力作用,一维运动。
linear mass with 2 ports and friction
考虑摩擦,受两个力作用,一维运动。
子模型:MAS004 – 2 port mass capable of one-dimensional motion with friction
子模型:MAS11 - 2 port mass with friction (advanced)(比较高级)
注:MAS11使用Karnopp摩擦模型,它包含了静摩擦,库仑摩擦,粘性摩擦和空气阻力。
linear mass with 2 ports and endstops(有位移限制)
温度远程监控
子模型:MAS005 - mass with friction and ideal end stops(非弹性位移限制)
子模型:MAS21 - mass with friction and configurable end stops (advanced)(可配置的位移限制)
注:用户设定一个相对位移的临界值,当相对位移达到此值时,也就达到了最大静摩擦力。然后物体运动,摩擦力就等于动摩擦力。动摩擦力是相对速度的函数——Stribeck效应,如果不考虑该效应,那么静摩擦力到动摩擦力的转变就是一瞬间的;如果考虑该效应,那么Stribeck效应中的“斜率”就由静摩擦力来决定。
当位移到达终点的时候,就会有一个附加的接触力,包括弹簧力和阻尼力。在此设定一个阻尼系数,使阻尼力从零慢慢增大到设定值。
子模型:MAS005RT - zero mass with viscous friction and ideal end stops
【注意】该模型设定位移限制的时候,以端口1的位移方向为参考,来设定最大最小位移限制的值(经模拟总结出来的)。
Karnopp friction model for a moving mass
子模型:FR1TK000 - linear Coulomb and stiction friction represented by a Karnopp model(高级用户使用,参数设置不当,会产生不良后果)
注:在1端口输入一个信号,用来确定摩擦力的大小。有两种方法:一是给定0到1之间的一个信号,乘上用户设定的最大值;二是给出一个力信号,乘上用户设定的摩擦系数。
masses with friction and endstops
子模型:MAS30 - motion of body within moving envelope, friction and elastic end stops (configurable version)(用于仿真带有可运动外壳的物体的运动)
mass with frictions and endstops and external body velocity
中空板封边机子模型:MAS31 - motion of body within moving envelope, friction and elastic end stops (only one mass) (不考虑外壳质量)
注:当需要给组合体施加速度/位移时,可用此模型。
Karnopp friction model for 2 moving masses
子模型:FR2TK000 - linear Coulomb and stiction friction represented by a Karnopp model