Эксперимент вычислительный

Из реального опыта конструирования новых объектов необходимо также принять во внимание, что если аналитические и качественные методы инженерного анализа не дают в ряде случаев достаточных оснований для точной количественной характеристики процессов движения, то не менее часто и многотомные собрания цифр также ничего не дают для выявления отчетливых доминант явлений. Единственный выход из тупика в этом случае — реальный натурный эксперимент. Вычислительная машина не рассуждает, она не способна принять решение при недостаточности, неоднозначности или неточности исходных данных, с чем прекрасно справляется человек [c.223]

Результаты вычислительных экспериментов. Вычислительные эксперименты проводились на модельной задаче об эллиптической трещине под постоянной нагрузкой. Точки на контуре выбирались равномерно по стандартной координате v на эллипсе. Последовательность контуров, промежуточных между окружностью и конечным эллипсом, выбиралась как последовательность эллипсов с той же малой осью и линейно меняющейся большой. Полученные решения сравнивались с аналитическими, что позволяло определить точность метода определения КИН. Расчеты проводились при отношении полуосей эллипса bja = 2 3 5 10, при числе точек разбиения конт)фа N = S 16 32 и при числе шагов перетягивания контура Af от 1 до 80. [c.194]

Вычислительный эксперимент с СИМ заключается в имитации поведения системы массового обслуживания на заданном отрезке времени или при обслуживании заданного количества заявок. Во время имитации источники заявок генерируют заявки, которые проходят в СИМ те или иные маршруты с задержками на обслуживание в устройствах, с задержками в очередях к занятым устройствам и памятям, с выбором альтернатив в узлах разветвления по вероятностным критериям или по заданным условиям, с выходом из системы по окончании обслуживания или из-за превышения лимита времени на пребывание в системе и [c.360]

Недостаток косвенных оценок динамических показателей заключается в большой погрешности, которая во многих случаях неудовлетворительна. Чтобы сохранить вычислительные преимущества алгебраических уравнений и одновременно повысить точность расчетов, можно воспользоваться методами планируемого эксперимента. Если в качестве объекта эксперимента рассматривать дифференциальные уравнения динамики, а в качестве факторов —их постоянные параметры, то, принимая динамические показатели за функции отклика, можно получить расчетные уравнения типа полиномов (4.27). [c.98]

При построении поисковых алгоритмов оптимизации следует учесть, что многообразие методов оптимального проектирования ЭМП требует их сравнительной оценки и выбора из них наиболее эффективных для решения конкретных задач. Однако достаточно полные критерии теоретической оценки методов пока не разработаны и поэтому оценка осуществляется обычно с помощью вычислительного эксперимента. Анализ работ по оптимальному проектированию ЭМП показывает, что все основные методы программирования получили практическую апробацию. Так, методы упорядоченного перебора использованы для проектирования асинхронных двигателей [42], методы случайного перебора — для проектирования асинхронных двигателей и синхронных генераторов [24], методы градиента, покоординатного поиска, динамического программирования— для проектирования синхронных машин [8], методы случайного направленного поиска —для проектирования асинхронных машин (22] и т. д. [c.144]

Аналитические методы исследования уравнений газовой динамики развиваются давно, но несмотря на это существует ограниченное число задач, которые могут быть решены аналитически. Круг решаемых задач значительно расширился в связи с применением электронных вычислительных машин (ЭВМ) и развитием численных методов исследования, которые позволяют получить решение с заданной степенью точности и обладают большей универсальностью, чем аналитические методы. Аналитические решения, получаемые обычно для упрощенного варианта задачи, позволяют понять физическую сущность явления и его зависимость от характерных параметров, а кроме того, выполняют роль тестов при отработке численного алгоритма на ЭВМ. Точность аналитических и численных методов проверяется путем сопоставления решений с результатами экспериментов. Таким образом, в газовой динамике численные, аналитические и экспериментальные методы должны разумным образом сочетаться и дополнять друг друга. [c.266]

Получение с помощью электронно-вычислительных машин численных значений параметров системы позволило проанализировать возможности различных приближенных подходов вычисления статистического интеграла, так как в отличие от реального эксперимента здесь можно рассматривать системы с заданным потенциалом. Можно, например, сравнить теоретические вычисления для системы твердых сфер с данными машинных расчетов. [c.183]

Благодаря электронным вычислительным машинам появилась возможность численного решения систем дифференциальных уравнений (математический эксперимент). Эта возможность используется и при исследовании процессов теплоотдачи. В ряде случаев решение системы дифференциальных уравнений, описывающих теплоотдачу, для конкретных краевых условий позволяет рассчитать коэффициент теплоотдачи. Полученная таким образом информация обобщается на основе теории подобия физических явлений и представляется в виде уравнений подобия. [c.310]

Возможности математического эксперимента как одного из способов исследования физических явлений в значительной степени определяются техническими характеристиками ЭВМ быстродействием, объемом оперативной памяти и т. д. Первая отечественная электронная универсальная цифровая вычислительная машина М-3, созданная в 1952 г., имела среднее быстродействие 30 операций в 1 с и объем памяти 1024 ячейки. Быстродействие современных ЭВМ приближается к 10 операций в 1 с, а объем оперативной памяти становится практически неограниченным. [c.52]

Совершенствование вычислительной техники и развитие теории численных методов способствуют расширению круга задач, решение которых становится возможным на основе математического эксперимента. Особое значение математический эксперимент приобретает в случаях, когда решение задачи другими способами невозможно или чрезвычайно затруднено. Так, например, точное определение -за короткий промежуток времени траекторий движения космических объектов и выбор оптимальной траектории спуска их на Землю или другие планеты не могут быть выполнены иначе, как на основе математического эксперимента при исследовании явлений и процессов в плазме, термоядерных реакторах и т. д., протекающих при высоких температуре и давлении, когда зачастую физический эксперимент технически трудно осуществим или даже невозможен, математический эксперимент позволяет определить необходимые параметры системы. Предварительный численный эксперимент может избавить исследователя от риска, связанного [c.52]

Реализация такой проверки может потребовать некоторого усложнения экспериментальной установки и методики проведения эксперимента или вычислительного алгоритма с целью определения дополнительных величин, необходимых для составления материального баланса. [c.95]

Развитие аэродинамики последних лет характеризуется наряду с углублением фундаментальных исследований созданием и широким внедрением эффективных методов расчета параметров обтекания тел жидкой или газообразной средой. Появление электронных вычислительных машин (ЭВМ) привело к возможности решения сложных аэродинамических задач путем прямого числового расчета. При этом использование ЭВМ способствовало не только ускорению вычислений, но, что особенно важно, существенному изменению и совершенствованию методики исследований, проявившихся в создании фактически нового направления в прикладной аэродинамике — так называемого вычислительного эксперимента. Мощные электронно-вычислительные системы могут и уже широко используются для реализации крупных аэродинамических программ. Масштабы этих работ все больше возрастают, увеличивается эффективность использования ЭВМ, что является существенным вкладом в ускорение научно-технического прогресса в ракетно-космической технике. [c.3]

Современные развитые пакеты не обязательно содержат программы решения только конкретных задач, но дают возможность генерировать программы для решения задач определенного класса из имеющихся в пакете заготовок (модулей). Это очень важно для осуществления вычислительного эксперимента. Такая возможность позволяет в определенном смысле оптимизировать вычислительную цепочку математическую модель физического явления, численный алгоритм, программу, расчет, обработку и интерпретацию результатов расчетов. Подробнее о развитии этого направления см. в сб. Комплексы программ математической физики (Новосибирск, 1972, 1973, 1976, 1978, 1982, 1984) и Пакеты прикладных программ (М., 1983, 1984), а также в книге [8]. [c.213]

Эксплуатация пакета ПОТОК показывает его высокую эффективность. Особенно это проявляется при работе в диалоговом режиме. Время расчета любой из рассмотренных выше задач невелико (несколько минут). Поэтому пользователь, работая за дисплеем, может за один сеанс выполнить серию расчетов, например выяснить влияние определяющих параметров на характеристики сопла. Наличие непосредственной обратной связи позволяет вести вычисления в режиме вычислительного эксперимента. [c.224]

Многие работы [165, 278] посвящены вычислительным экспериментам, направленным на совершенствование экспериментальной методики определения критических параметров разрушения, [c.99]

Использование метода крутого восхождения связано с некоторыми трудностями и ограничениями. Так. при использовании нескольких оценочных характеристик этот метод становится малоэффективным. Кроме того, относительно большой объем расчетов требует применения вычислительных машин. В таких случаях более приемлем метод симплексного планирования экспериментов. [c.13]

При математическом моделировании управляющий сигнал от пульта управления поступает в ЭВМ, где происходит управление работой математической программы. В результате вычислений по программе в регистратор поступает численная информация, аналогичная информации в натурном эксперименте и при физическом моделировании. Отличие заключается в том, что вместо закрытия регулирующего клапана здесь уменьшается один из входных параметров вычислительной программы — расход пара. Оперативное изменение входных параметров осуществляется или с клавиатуры устройства ввода ЭВМ или с помощью специального аналого-цифрового преобразователя (АЦП), позволяющего преобразовывать вводимую информацию. [c.240]

Аналитические модели удобны в использовании, поскольку для аналитического моделирования не требуются сколько-нибудь значительные затраты вычислительных ресурсов, часто без постановки специальных вычислительных экспериментов исследователь может оценить характер влияния аргументов на выходные параметры, выявить те или иные общие закономерности в поведении системы. Но, к сожалению, аналитическое исследование удается реализовать только для частных случаев сравнительно несложных СМО. Для сложных СМО аналитические модели если и удается получить, то только при принятии упрощающих допущений, ставящих под сомнение адекватность модели. [c.194]

Решение системы дифференциальных уравнений теплообмена средствами математического анализа связано с большими, иногда непреодолимыми трудностями. Аналитические решения удается получить лишь для некоторых частных случаев при условии введения упрощающих предпосылок. Поэтому такие задачи решаются либо численными методами с использованием вычислительной техники, либо для исследования теплообмена используются экспериментальные методы. Численные и экспериментальные результаты представляют собой решения отдельных частных задач, обобщение которых ограничено. При изменении каждого из аргументов требуется новое решение или новый эксперимент. Преодолеть эти трудности позволяет теория подобия. [c.171]

Аналитические решения являются наиболее общими, однако и> удается получить лишь для некоторых случаев при условии введения упрощающих предположений. Большинство же задач теплообмена решаются либо численными методами с применением вычислительной техники, либо с помощью физического эксперимента, позволяющего получить наиболее достоверные данные. Недостатком экспериментальных и численных методов является то, что полученные результаты действительны лишь для единичного (индивидуального) случая, соответствующего конкретным условиям однозначности. При изменении одного из аргументов требуется новое численное решение или эксперимент. Поскольку численное решение для индивидуального случая равноценно единичному эксперимен-т у его называют математическим экспериментом. [c.157]

Статистически предельные множества. В вычислительных экспериментах предельные множества часто фотографируются. Для этого вычисляется одна или несколько траекторий, и значения каких-нибудь двух функций (например, двух координат) в точках этих траекторий, выводятся на экран осциллографа. На экране вспыхивают и гаснут точки (точнее, маленькие пятна). Объектив аппарата открывается через большое время после начала счета и в течение долгого времени остается открытым. Те точки, которые в течение этого времени вспыхивали много раз, получатся на фотографии редко вспыхивавшие точки — не получатся. [c.157]

Учитывая то, что при общем числе сочетаний, равном 2-5 = = 31 250, затраты времени для расчетов с использованием обычных вычислительных средств чрезвычайно велики (около 312,5 X X 10 чел.-ч), поиск оптимальной комбинации параметров конструктивных и эксплуатационных факторов проводился с использованием методики рационального планирования экспериментов и ЭЦВМ. [c.363]

Появление резервов в значительной мере обусловлено развитием и созданием измерительной регистрирующей и вычислительной техники, повышением уровня технических характеристик комплектующих изделий и осуществлением на этой основе автоматизации эксперимента. [c.7]

Разработано множество людельных механизмов формирования фрактальных кластеров. Это во многом связано с развитием и все более широким внедрением вычислительной техники. Проведено огромное количество численных экспериментов [например, 36, 37, 38, 39], в которых выявлялись закономерности фрактальной природы реальных объектов на основе модельных механизмов. Среди моделей аг )егации следует выделить модель агрегации, ограниченной диффузией (DLA или ОДА), модель ограниченной диффузией кластерной агрегации (DL A) и модель кластер-кластерной агрегации (ССА). [c.94]

Приведенные выше соображения позволяют дать лишь некоторые качественные оценки эффективности двух групп методов поисковой оптимизации. Однако, очевидно, что эти оценки весьма приблизительны и не дают возможности выбирать конкретные методы при решени практических задач для того или иного класса объектов. В то же время особенности математического описания объектов проектирования могут значительно повлиять на оценку эффективности. Поэтому наиболее корректную сравнительную оценку эффективности различных методов поисковой оптимизации можно получить в результате проведения специально организованньк вычислительных экспериментов, когда разные методы в сравнимых условиях применяются для оптимизации одного и того же объекта. [c.170]

Результаты одного из таких вычислительных экспериментов, выйол-ненных с помощью пакета программ, реализующего алгоритмы поисковой оптимизации и разработанного при участии авторов пособия, приведены в табл. 5.7. В качестве объекта был выбран асинхронный гиродвигатель. При его оптимизации принимались во внимание технологические ограничения по выполнимости пазов, зубцов и спинок статора и ротора, а также ограничения на рабочие показатели КПД в номинальном режиме > 0,5, кратность пускового момента к > > 1,2, пусковой ток / < 2 А, время разгона tp <150 с. Точность решения для всех методов принималась одинаковой при данном числе 170 [c.170]

Измерительно-вычислительным комплексом (ИВК) принято называть автоматизированное средство измерения, обработки опытных данных и управления ходом эксперимента, представляющее собой совокупность программных и технических средств, имеющих блочно-модульную структуру, и предназначенное для исследования сложных объектов и процессов. Учитывая необходимость промышленного выпуска ИВК, АН СССР и Министерство приборостроения, средств автоматизации и систем управления приняли совместное решение о разработке, промышленном освоении и выпуске ряда ИВК, основанных на использовании малых ЗВМ (СМ-3 и СМ-4), с одной стороны, и аппаратуры КАМАК или измерительных блоков АСЭТ — с другой. Первые наборы таких средств на базе ЭВМ СМ-3, СМ-4 и аппаратуры КАМАК начали выпускаться и поставляться в научно-исследовательские организации в 1978 г. в виде базовых комплексов, ориентированных на общефизические исследования, со следующим назначением ИВК-1 — для автоматизации относительно крупных экспериментальных установок или двух небольших установок ИВК-3 — для автоматизации спектральных (или им подобных) установок ИВК-4 — для автоматизации нескольких экспериментов в масштабе лаборатории. В ближайшем будущем планируется организация выпуска измерительно-вычислительных комплексов ИВК-5, ориентированных на исследования в области ядерной физики и физики высоких энергий, и ИВК-6, в состав которого войдет микро-ЭВМ Электроника-60 , программно-совместимая с мини-ЭВМ СМ-3 и СМ-4. Планируется также выпуск базовых комплексов, содержащих микро-ЭВМ Электроника-60 и один-два крейта КАМАК, для автономных, в том числе перевозимых, систем, предназначенных для автоматизации экспериментов малой и средней сложности. [c.346]

С широким внедрением ЭВМ и вычислительной математики аналитические методы в аэродинамике не утрачивают своего значения. Хотя число этих методов относительно невелико (размерностный количественный анализ, асимптотические методы, методы характеристик и малого параметра, линеаризация уравнений движения), тем не менее с их помощью можно решать многие прикладные задачи. Для инженерной практики важное значение имеет тот факт, что аналитическое решение определяет соответствующие зависимости от параметров в явном виде, в то время как в вычислительном эксперименте необходимо проводить значительное число однотипных расчетов, которые позволяют установить правильные количественные соотношения между газодинамическими характеристиками. [c.3]

Особое внимание в книге уделено применению информационно-измерительных систем для управления экспериментом и автоматизации сбора и обработки экспериментальных данных. В частности, в книге дано описание системы КАМАК и управляющего вычислительного комплекса СМ-4 — УКБ200, который используется при выполнении лабораторных работ по термодинамике и теплопередаче (гл. 6). Кроме того, одна из работ (ТД-б) посвящена вопросам математического моделирования на ЭВМ термодинамического цикла газотурбинной установки с целью его оптимизации. [c.3]

Во многих случаях в системах автоматизации научного эксперимента, испытаний и контроля сложных объектов и опытнопромышленных установок совместно с управляющими вычислительными комплексами (УВК) СМ-3 или СМ-4 может быть использовано устройство комбинированное быстродействующее УКБ-200. [c.60]

Описанный здесь опытный способ определения жесткости EJ образца в целях единства методики эксперимента может быть применен и к металлическим образцам. При этом вычислительная работа упрощается. Отпадает надобность в вычислении момента инерции J. Радиус инерции tmin прямоугольного сечения определяется по формуле [c.125]

Ранее было показано, что для кругового отверстия в однонаправленном композите неоднородность материала объясняет некоторые парадоксальные явления разрушения, наблюдаемые в экспериментах. Хотя подход классической механики разрушения на микроуровне и отражает в принципе неоднородность материала, его практическое применение наталкивается на аналитические и вычислительные трудности. Поэтому следует избрать компромиссный путь, позволяющий учесть неоднородность материала и в то же время по сложности методики остаюш,ийся в пределах возможностей и понимания конструктора. [c.58]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...