Метод сеток

Приближенные модели объектов на микроуровне. Точное решение краевых задач удается получить лишь для немногих частных случаев. Поэтому общий способ их решения, в том числе и в САПР, заключается в использовании различных приближенных моделей. В настоящее время наиболее широкое распространение получили модели на основе интегральных уравнений и модели на основе метода сеток. [c.11]

Сущность метода сеток состоит в аппроксимации искомой непрерывной функции совокупностью приближенных значений, рассчитанных в некоторых точках области — узлах. Совокупность узлов, соединенных определенным образом, образует сетку. Сетка, в свою очередь, является дискретной моделью области определения искомой функции. [c.12]

Применение метода сеток позволяет свести дифференциальную краевую задачу к системе нелинейных в общем случае алгебраических уравнений относительно неизвестных узловых значений функций. [c.12]

В общем случае алгоритм метода сеток состоит из трех этапов. [c.12]

Примечание. Ниже будут рассмотрены этапы 1 и 2 алгоритма метода сеток, а этап 3 будет подробно изложен в книге 5. [c.12]

Алгоритм МКР состоит из этапов, традиционных для метода сеток [c.41]

Из-за этого в инженерных расчетах вынужденно вводят высокие коэффициенты запаса, например, при определении скоростей охлаждения, длительности пребывания металла при высоких температурах, а также в других случаях чаще обращаются к экспериментальным данным. Расчеты с зависящими от температуры теплофизическими характеристиками существенно сложнее, чем изложенные в настоящей главе, и могут выполняться только с помощью ЭВМ. В этом случае расчеты выполняют либо с использованием метода конечных элементов, либо с использованием метода сеток. Эти методы позволяют рассчитывать температурные поля для тел со сложным контуром, а также при движении источника теплоты по криволинейной траектории. Изложение указанных методов расчета выходит за рамки учебника. [c.202]

Для снижения методической погрешности при использовании моделей средних значений важно осуществить рациональное условное деление конструкции ЭМУ на отдельные элементы, либо увеличить число таких разбиений. Но в последнем случае метод приближается к методу сеток и становится громоздким, в то время как практически важно получение высокой точности расчетов при ограниченной дискретизации. При умелом применении схем замещения методическая ошибка в сравнении с методом сеток составляет обычно не более 5 % даже при ограниченной степени дискретизации. По крайней мере, это заметно меньше, чем погрешности от неточности задания входной информации. При выборе числа разбиений важен и характер решаемой задачи. При грубой оценке показателей поля возможна упрощенная схема замещения с пятью-шестью укрупненными телами (ротора в целом, объединенных обмотки и пакета статора и т.д.). Если необходим анализ изменения осевой нагрузки на подшипники, то особо подробно должны быть представлены тела, входящие в замкнутую размерную цепь их установки, а остальные элементы могут рассматриваться укрупненно. При анализе относительных температурных деформаций требуется наиболее детальная дискретизация ЭМУ, особенно для элементов, имеющих различные коэффициенты линейного расширения. Здесь ТС, например, должна содержать не менее 15—20 тел. [c.127]

Этот метод решения краевых задач для дифференциальных уравнений называют также методом сеток. Он состоит в следующем. Вся область рассматриваемого тела (область решения краевой задачи) — ось балки, плош адь пластины, поверхность оболочки и т. д.— покрывается сеткой линий, точки пересечения которых называют узлами. За неизвестные принимаются значения разыскиваемых функций в узлах сетки. Для этого строятся приближенные формулы для производных от функций, выраженные через узловые ординаты этих [c.229]

Широкое привлечение в последнее время в инженерных расчетах современных быстродействующих вычислительных машин определило актуальность так называемого метода сеток, а также метода конечных элементов (см. главы IV и V). [c.59]

Приближенная замена дифференциальных уравнений системами конечно-разностных уравнений метода сеток означает переход от континуальной расчетной модели с непрерывным распределением материала к дискретной модели с концентрацией материала в отдельных точках, стержнях, сечениях. [c.66]

Принципиально методом сеток можно получить решение любой задачи, но для этого необходимо решить большое количество линейных алгебраических уравнений. Количество таких уравнений зависит от количества узлов сетки (а также и от формы сетки — квадратная, прямоугольная, правильный шестиугольник),, которой заменяют исследуемое плоское тело. [c.66]

Метод сеток широко применяют как для расчета балок-стенок, пластинок, так и для решения пространственных задач теории упругости. [c.66]

Универсальным численным методом решения дифференциальных уравнений и их систем является разностный метод, называемый еще методом конечных разностей или методом сеток. Сущность этого метода заключается в том, что в области изменения переменных величин вводят некоторую сетку, а все производные, входящие в дифференциальные уравнения и краевые условия, заменяют алгебраическими комбинациями от значений функции в узлах сетки. Рещая полученную в результате такой замены систему [c.58]

МЕТОД КОНЕЧНЫХ РАЗНОСТЕЙ (МЕТОД СЕТОК) [c.184]

Рассмотрим общую схему применения численного метода сеток к расчету плоского неустановившегося течения вязкой несжимаемой жидкости. В качестве исходных можно использовать как уравнения (5.10) Навье—Стокса в проекциях, так и их преобразованную форму [(8.4) и (8.5)] для плоских течений. Уравнения (8.4) и (8.5) обладают тем преимуществом, что не содержат давления и имеют две искомые функции гр и 2. Для построения численного метода уравнение (8.5) переноса вихря удобно использовать в консервативной или дивергентной форме [c.318]

Уравнения (8.53) образуют замкнутую систему относительно функций Q и 1>. В численном методе сеток эту систему записывают в конечно-разностной форме, заменяя производные их разностными аналогами по формулам численного дифференцирования. Для этого область течения покрывают сеткой со сторонами Ах и Ау по координатным направлениям. Расчетный интервал времени делят на отрезки At. Каждой узловой точке сетки приписывают пару индексов i, k, определяющих ее координаты Xi = = iAx, r/ft = kAy. Момент времени характеризуется временной координатой nAt. [c.319]

Рис. 175. Пример плоского течения вязкой жидкости, рассчитанного методом сеток

Рассмотрим метод сеток для решения уравнения параболического типа на примере уравнения теплопроводности в одномерном случае [c.245]

В заключение остановимся на решении методом сеток краевых задач, решение которых не единственно, например, в случае задачи Неймана. В 7 гл. I отмечалось, что необходимым и достаточным условием разрешимости задачи Неймана (при однородном уравнении и неоднородных краевых условиях) является условие [c.179]

Перейдем к рассмотрению решения методом сеток задачи Коши для простейшего уравнения гиперболического типа — волнового уравнения [c.180]

Нетрудно заметить, что при решении уравнений гиперболического типа методом сеток основное значение приобретает параметр а. Действительно, зная решение в узлах двух рядов на участке ограниченной протяженности, можно определить решение в третьем ряде в меньшем (на единицу с каждой стороны) числе узлов — таким образом удается заполнить узлы в треугольной области. С другой стороны, известно, что для волнового уравнения область влияния есть треугольник со сторонами, наклоненными к осям под углами л/4 (что соответствует а=1). Поэтому условие а 1 (называемое условием Куранта) есть необходимое условие сходимости последовательности (lim h, 1- 0) приближенных решений к точному. [c.181]

В последующих главах изложены метод сеток и численный метод характеристик, некоторые современные подходы к решению задач газовой динамики метод установления, методы сквозного счета. Изложены и специальные численные методы метод интегральных соотношений, обратные методы, методы крупных частиц и конечных элементов. В связи с актуальностью проблемы создания пакетов прикладных программ в последней главе приведены примеры таких пакетов для некоторого класса задач газовой динамики. В каждой главе рассмотрено применение численных методов к решению наиболее характерных прикладных задач. Приведены примеры решения прикладных задач, таких, как обтекание потоком газа затупленного тела, течение газа в сопле, задача о взрыве. [c.4]

В настоящее время метод сеток является наиболее универсальным для численного интегрирования уравнений с частными производными. Элементы теории метода сеток, кратко излагаемые в настоящей главе, нужны для сознательного овладения основными сеточными методами, который применяют в газодинамических расчетах. При этом мы будем рассматривать лишь простейшие эволюционные (содержащие время в качестве независимого переменного) уравнения. Наиболее часто будем рассматривать в качестве примера уравнение переноса [c.74]

Метод сеток позволяет свести решение систем уравнений в частных производных к решению систем алгебраических уравнений, как правило линейных, с достаточно разреженными матрицами. При этом построение решения в методе сеток осуществляют в три этапа. [c.74]

Основная идея метода сеток заключается в том, что дифференциальное уравнение, начальные и краевые условия заменяют (аппроксимируют) сеточными уравнениями, связывающими значения искомой функции в узлах сетки. Сеточные уравнения, так же как и сама сетка, зависят от шага h как от параметра. Эту совокупность сеточных задач называют разностной схемой. [c.75]

В центре имеется особенность, поэтому введем центральную область Go(0 с границей Решение в этой области будем определять с помощью асимптотических формул. Область /( ) обозначим G t). Для нахождения решения в этой области воспользуемся методом сеток. Отобразим Gi на единичный отрезок с помощью соотношения [c.106]

Метод прямых можно рассматривать как предельный случай метода сеток, если, используя прямоугольную сетку, шаг сетки по оси X устремить к нулю. [c.182]

Метод конечных элементов содержит основные концепции метода сеток, связанные с дискретизацией областей непрерывного изменения аргумента и искомой функции, и метода Галер- [c.196]

Применение метода конечных разностей (метода сеток) [c.186]

Согласно методу конечных разностей (методу сеток) плоскость течения разбивается взаимно перпендикулярными параллельными линиями на прямоугольники (ячейки). Угловые точки каждого прямоугольника называются узлами. В рассматриваемой плоскости течения (Ф, ) обозначено расстояние между параллельными вертикальными линиями сетки п, а расстояние между горизонтальными линиями т (рис. V.2). [c.189]

Лля исследования напряженных состояний при больших деформациях - упругих (например, на резиновых образцах) и шастических (на металлических образцах) - применяют метод дели т е л ь-н 1)1 X сеток. Сетки наносит фотосгю-собом или накаткой. По фотои )мснепик) сетки оценивают деформи х)ва)шое и напряженное состояние. 1 методу сеток примыкает метод реплик, при котором сетки наносят царапаньем и получают их отпечатки (реплики) на пластическом материале до и после нагружения. [c.478]

Для решения задачи Коши для системы (5.7) с начальными условиями, определяемыми из систем (5.8) — (5.9) существует много методов, доведенных до стандартных программ отметим, что экономичные методы решения данной задачи строятся по аналогии со способами, применяемыми в различных вариантах метода сеток. Формулировку метода для параболических уравнений можно найти в книге Стрэнга и Фикса [33]. [c.214]

Абовский Н. П. и др. Расчет пологих оболочек в матричной форме методом сеток. Красноярский политехнический институт. Красноярск, 1965. [c.195]

Длугач М. И. Метод сеток в смешанной плоской задаче теории упругости. Киев, Наукова думка , 1964. [c.196]

Решение прямой задачи как в перемещениях, так и в напряжениях требует интегрирования довольно сложной системы дифференциальных уравнений в частных производных и, как правило, сопряжено со значительными математическими трудностями. Поэтому при решении прямой задачи часто используют приближенные методы,например метод сеток, прямые методы вариационных задач (методы Ритца, Бубнова—Галеркина, Канторовича и др.), а также получивший за последнее время широкое применение метод конечных элементов. В некоторых же случаях решение можно эффективно получить с помощью так называемого полуобратного метода Сен-Венана. [c.81]

Современная вычислительная техника позволяет успешно решать эти задачи численным методом сеток. Весьма полезные результаты и выводы о концентрации напряжений при кручении можно получить на основе предложенной в 1925 р. Л. G. Якобсеном электрической аналогии. [c.197]

Наличие градиента давления во внешнем потоке, а значит, и в пограничном слое, значительно усложняет задачу расчета последнего. Но ввиду практической значимости вопроса он привлекает внимание многих исследователей, и в настоящее время разработаны разнообразные методы решения, опирающиеся на приближенные допущения и эмпирические зависимости. В последние годы получили развитие численные методы решения дифференциальных уравнений (9.3), которые дополняются выражениями турбулентных напряжений согласно одной из полуэм-пирических теорий. Для приведения полученной таким путем системы уравнений к виду, удобному для численного решения, используют безразмерные переменные. При этом в некоторых методах применяют специальные преобразования координат для создания более равномерного распределения параметров потока по толщине в принятых переменных формулируют граничные условия и систему решают на ЭВМ одним из конечно-разностных методов (например, методом сеток или прямых). [c.374]

Рассмотрим общую схему ирим енення численного метода сеток к расчету плоского неустановившегося течения вязкой несжимаемой жидкости. Прежде всего придадим уравнениям Навье—Стокса удобную для численных расчетов форму. Поскольку для плоского течения = О, то уравнения движения имеют вид [c.354]

Уравнения (8-52) и (8-53) образуют замкнутую систему для оире-деления функций О и В численном методе сеток эту систему записывают в конечно-разностной форме, заменяя ироизводные согласно формулам численного дифференцирования. Для этого область течения покрывают сеткой с шагами Ал и А / по координатным направлениям (рис. 174). [c.355]

Гл. 3. Методу сеток посвящены монографии [10, 24, 26, 30, 32, 39] и отдельные главы книг [7, 17, 27, 28]. Методы решения сеточных уравнений содержатся в [31] 3.5 написан по книге [17]. Изложение материала гл. 3 следует книгам [17, 24] и книге Росляков Г. С., Чудов Л. А. Численные методы в механике сплошных сред. Ч. 2 (М., И )д-во МГУ, 1969). [c.227]

На рис. 5.11 показаны полученные с помощью метода сеток временные развертки процесса разлета продуктов взрыва сферического заряда флегматизированного гексогена (pi = = 1,63 г/смз, 0=8200 м/с). [c.118]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...