ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Моделирование в научных исследованиях из "Моделирование при изучении прочности конструкций " Разница в использовании модели в первом и во втором случае заключается и в том, что в первом случае моделирование носит абстрактный характер, а во втором — материальный, поскольку его реализация требует создания специальных экспериментальных установок. Вместе с тем и в первом случае модель, составленная на основе мышления, требует конкретных данных, полученных с помощью экспериментов. [c.13] Моделирование применяется почти во всех отраслях науки и в практической деятельности человека. С помощью моделирования решаются самые разнообразные задачи. Не имея возможности Б отведенных рамках охватить все случаи, остановимся только на тех вопросах, с которыми приходится сталкиваться при исследовании прочности материалов и конструктивных элементов, работающих в экстремальных условиях силового, теплового и химического воздействия, сосредоточив внимание на наиболее характерных и принципиальных вопросах, поскольку фактически все испытания на прочность проводятся в условиях, моделирующих работу материала при заданных параметрах механического нагружения, теплового состояния и химического воздействия среды. Однако прежде чем перейти к изложению основных идей теории и практики моделирования, напомним об известных приемах моделирования и о задачах науки о моделировании. [c.13] Наиболее часто необходимость в решении научных задач с помощью моделирования возникает в следующих случаях. [c.14] Моделирование основано на возможности (строго доказываемой в теории подобия) воспроизводить явления, подобные друг другу. Одной из основ теории моделирования является теория подобия которая далее будет рассмотрена нами подробно. [c.14] Рассмотрим основные понятия указанных теорий и их определения, рекомендуемые Комитетом по научно-технической терминологии Академии наук СССР [33]. [c.14] Модель — объект (например, явление, процесс, система, установка, знаковое образование), находящийся в отношении подобия к моделируемому объекту. [c.14] Тот же документ рекомендует следующие определения основных видов подобия. [c.15] Подобие — взаимно-однозначное соответствие между двумя объектами, при котором функции перехода от параметров, характеризующих один из объектов, к другим параметрам известны, а математические описания этих объектов могут быть преобразованы в тождественные. [c.15] Теория подобия — теория, дающая возможность установить наличие подобия или позволяющая разработать способы получения его. [c.15] Точное подобие — подобие между всеми элементами моделируемого объекта и модели, при которых функции перехода между параметрами не претерпевают существенных искажений. [c.15] Приближенное подобие — подобие, допускающее нарушение взаимно-однозначного соответствия между моделируемым объектом и моделью или такое искажение процессов в модели, которое в данной постановке задачи приемлемо и оценивается аналитически или экспериментально. [c.15] Приведенное понятие приближенного подобия необходимо Б связи с тем, что, как показывает практика экспериментальных работ, реальные явления и процессы, наблюдаемые в природе, столь сложны, что точное моделирование может быть осуществлено в исключительно редких случаях. Возможности теории моделирования и подобия существенно расширяются, если умело пользоваться основными идеями этих теорий с учетом невозможности точного моделирования. Сравнительно простой математический аппарат теории подобия привлекает своей доступностью и вместе с тем часто создает иллюзии крайней ограниченности ее возможностей. Только глубокое проникновение в суть основных идей этой теории, не отражаемых математическим аппаратом, дает в руки исследователей мощный инструмент. [c.15] Полное подобие —подобие между всеми элементами, процессами, функциями моделируемого объекта и модели. [c.15] Физическое подобие — подобие между моделируемым объектом н моделью, имеющими физическую природу. [c.15] Математическое подобие — подобие между величинами, входящими в математические выражения. [c.15] При моделировании, использующем математическое подобие, физическое подобие отсутствует, изучение ведется на моделях, имеющих другую физическую природу. Математическое моделирование использует физические явления в тех случаях, когда одинаковые уравнения описывают различные по своей природе явления и при этом дают возможность решать задачи о различных функциональных связях, используя изофункционализм уравнений. [c.15] Структурное подобие — подобие между структурой моделируемого объекта и структурой модели. [c.16] При моделировании, использующем структурное подобие, на модели воспроизводится не весь процесс в целом, а отдельные операции, которые выполняют элементы модели. Проведение таких операций в определенной последовательности, достигаемой соответствующим соединением элементов структурной схемы, позволяет получить математическую модель структурного типа, составленную из вычислительных элементов непрерывного типа. [c.16] Под структурным подобием часто понимают разновидность физического подобия, при котором сохраняется подобие структур материалов или сред. [c.16] Функциональное (кибернетическое) подобие— подобие между моделируемым объектом и моделью, рассматриваемое с точки зрения выполнения ими сходственных функций при соответствующих воздействиях. [c.16] Вернуться к основной статье