Электрическая аналогия для исследования

Электрифицированные агрегаты — Устойчивость 8 — 31 Электрическая аналогия для исследования распределения напряжений 1 (2-я) — 408 [c.354]

Аналогия для исследования распределения напряжений 1 (2-я) — 405 --- мембранная для исследования распределения напряжений 1 (2-я)—407 Применение 1 (2-я) — 405 - электрическая для исследования распределения напряжений 1 (2-я) — 408 — [c.13]

Кручение полого вала. Применение метода электрических аналогий к исследованию кручения полых валов показано на примере круглого вала с осевым отверстием квадратного сечения (фиг. IV. 23). Для определения величины функции г) выполнены два измерения на модели вала при следующих условиях на контуре (в процентах) первое измерение [c.300]

Применение электрических цепей—аналогов механических систем для исследования колебательных процессов в сложных механических системах позволяет значительно упростить проведение этих исследований, так как электрическая цепь, состоящая из простых элементов, весьма компактна и происходящие в этой цепи процессы можно наблюдать на осциллографе. [c.227]

Установки для исследований напряжений по методу мембранной аналогии были широко распространены в первой половине нашего столетия, когда еще не получили столь широкого распространения вычислительные машины и установки, использующие электрическую аналогию. [c.88]

Вместе с тем встречаются случаи, когда влияние различных дополнительных факторов перекрывает влияние основных факторов. Трудно подыскать явления другой физической природы, в которых комплекс одновременно протекающих процессов был бы аналогичен комплексу процессов, протекающих в другой системе. Так, например, тепловые и упругие состояния подобных тел сравнительно просто моделируются с помощью электрических аналогий или мембранной аналогии. Это объясняется тем, что используются простые исходные зависимости. В случае исследования предельных состояний материалов при их разрушении этих зависимостей недостаточно, поскольку в отличие от уравнений упругости, однозначно связывающих деформацию с напряжениями, уравнения предельных состояний зависят от многих индивидуальных свойств, характерных для различных видов материалов, таких, как пластичность, зависимость прочности от вида напряженного состояния, объема материала, пористости, структуры и т. д. В таких случаях трудно подыскать явления другой физической природы, которые могли бы служить надежным аналогом, пригодным для исследования количественных закономерностей. Тогда моделирование приходится проводить с использованием явлений той же физической природы и часто не на модельных, а на реальных материалах. При этом представляется возможность исследования влияния на ход процесса небольшого количества факторов при сохранении подобия большинства параметров, характеризующих систему. [c.117]

Наиболее широкое применение для исследования явлений переноса тепла и вещества находит электрическая аналогия. Необходимое для этой цели оборудование портативно, дешево, может быть выполнено достаточно просто и с большой степенью точности. К тому же электротехника обладает весьма совершенными приборами и методами измерения электрических величин. [c.90]

Для исследования температурных полей при.меняется электрическое моделирование (базирующееся на электротепловой аналогии), при котором точность измерений высока, постановка опыта удобна и проста, стоимость оборудования и эксплуатации сравнительно невелика. [c.401]

Очевидно, что электрическая аналогия в данном случае вполне уместна, так как она позволяет использовать имеющийся аппарат аналитического и экспериментального исследования электрических цепей для изучения сложных явлений в гидравлических системах. [c.22]

Характеристики различных схем гидропривода можно получить методом математического анализа, как это было сделано выше для четырех простых схем. Однако такой анализ, вообще говоря, сравнительно труден, а в случае сложных схем может стать невозможным. Уместно поставить в связи с этим вопрос о возможности использования электрогидравлической аналогии для построения электронных моделей гидравлических схем и получения любых характеристик методом исследования этих моделей. Вполне понятно, что такое моделирование возможно, а в некоторых случаях может даже явиться единственным методом исследования. Автором были спроектированы и исследованы электронные модели трех схем с дросселированием на входе, на выходе и в ответвлении. На фиг. 7 представлена электрическая схема модели, аналогичная схеме с дросселированием на входе. Здесь эквивалентом насоса постоянной производительности является 264 [c.264]

Установленная здесь аналогия имеет очень существенное практическое значение. Дело в том, что аналитическое исследование сложных механических систем с несколькими степенями свободы представляет довольно трудоёмкую задачу с другой стороны, исследование сложных электрических цепей осуществляется без особого труда с помощью приёмов, разработанных в электротехнике. Сама собой напрашивается мысль о возможности заместить сложную механическую систему её электрическим аналогом и рассчитать полученную таким образом схему стандартными электротехническими приёмами. В этом и заключается метод электромеханических аналогий, получивший очень широкое распространение в современной технической акустике, историческое развитие которой было в значительной мере обусловлено работами инженеров электротехнической специальности. Метод электромеханических аналогий особенно удобен для синтеза механических систем, обладающих заданными частотными свойствами для решения такой задачи нужно построить (если это физически возможно) механический аналог соответствующей электрической схемы, выбираемой обычно из обширного ассортимента электрических фильтров. Примеры применения метода аналогий мы не раз встретим в дальнейшем. [c.19]

В общем случае к подобным относятся явления, описываемые одинаковыми дифференциальными уравнениями. К ним мот т быть отнесены и уравнения, описывающие процессы различной физической природы. Такие явления принято называть аналогичными. К ним, в частности, можно отнести процессы, происходящие в электрических цепях, которые описываются такими же дифференциальными уравнениями, как и ламинарные потоки. Метод изучения гидравлических процессов на основе электрических моделей называется электрогидродинамической аналогией (ЭГДА). Впервые этот метод бы предложен академиком Н.Н.Павловским и использован для исследований фильтрации воды под гидротехническими сооружениями. В дальнейшем этот метод нашел [c.158]

Таким образом, для описания процессов различной физической природы можно получить единый универсальный аппарат исследования. Построение моделей базируется на сравнительно немногих общих допущениях теории теплового, магнитного, упругого полей без ограничений по форме исследуемой области и обеспечивает необходимый уровень адекватности описания. Найденные электрические напряжения в узлах эквивалентной сетки-аналога характеризуют поле в соответствующих [c.123]

Поэтому коэффициенты 1/ j можно трактовать как жесткости этих пружин. Наконец, последний член лагранжиана можно рассматривать как потенциал, вызванный движущими силами = Qj, не зависящими от координат, например гравитационными силами. (Силы могут, однако, зависеть от времени.) Что касается диссипативной функции (2.38), то ее можно считать вызванной наличием диссипативных (вязких) сил, пропорциональных обобщенным скоростям. Такова вторая интерпретация уравнения (2.39) [или функций (2.37), (2.38)]. Согласно этой интерпретации уравнения (2.39) описывают сложную систему масс, связанных пружинами и движущихся в вязкой жидкости под действием внешних сил. Таким образом, мы описали движение двух различных физических систем посредством одного и того же лагранжиана. Отсюда следует, что все результаты и методы исследования, связанные с одной из этих систем, могут быть непосредственно применены и к другой. Так, например, для изучения рассмотренных выше электрических контуров был разработан целый ряд специальных методов, которые применимы и к соответствующим механическим системам. Таким путем было установлено много аналогий между электрическими и механическими или акустическими системами. В связи с этим термины, применяемые при описании электрических колебательных контуров (реактанс, реактивное сопротивление и т. д.), вполне допустимы и в теории механических колебательных систем ). [c.59]

Аналогия между механической и электрической системами обычно проявляется в сходстве формы уравнений движения ). С этой точки зрения она имеет большое значение. Методы, разработанные для решения задач, относящихся специально к электрическим цепям, часто заимствуются и применяются к рещению механических задач. Обратный процесс реже встречается на практике благодаря большим усилиям, которые в прошлом были направлены на исследование электрических систем. Сходство этих проблем в трактовке Лагранжа только отражает соответствие между уравнениями движения и само по себе вряд ли может привести к дальнейшим результатам. Польза метода Лагранжа, вообще говоря, состоит в том, что он представляет собой удобный метод составления уравнений движения, а это составление редко оказывается трудным при исследовании электрических цепей. [c.55]

Широко распространенным и достаточно эффективным методом теоретического исследования теплопроводности капиллярно-пористых тел и дисперсных сред является использование для этой цели принципа обобщенной проводимости [Л. 5-35, 5-36), базирующегося на аналогии между дифференциальными уравнениями стационарного потока теплоты, электрического тока, электрической и магнитной индукции, потока массы. Такая аналогия дает возможность использовать для расчета тепловой проводимости системы основные соотношения электростатики и электродинамики. [c.345]

Серьезную конкуренцию наноэлектронике, основанной на использовании традиционных неорганических полупроводниковых материалов, в решении задач создания сверхминиатюрных и сверхбыстродействующих электронных устройств может составить молекулярная электроника. Как показывают исследования последних лет, индивидуальные молекулы ряда ароматических органических веществ, биомолекулы и углеродные нанотрубки обладают электрическими свойствами, которые, как считалось ранее, характерны только для объемных полупроводников. Они являются прекрасными проводниками электрического тока и могут использоваться в качестве переключателей при плотностях тока в миллионы раз больших, чем традиционная медная проволока. На их основе можно создавать мономолекулярные диодные переключатели, молекулярные полевые транзисторы и ряд других приборов. С использованием явлений самоорганизации на основе такого рода молекул можно формировать логические интегральные схемы и схемы памяти, рабочие напряжения в которых намного меньше, чем в традиционных полупроводниковых аналогах. [c.113]

Ноли [101], экспериментальные исследования которого уже были описаны, перекрыл наибольшую область частот для резиноподобных материалов при различных температурах. Он получил результаты для модуля Юнга при частотах между 0,1 гц и 120 кгц для различных резин. В его экспериментах колебания были как продольными, так и изгибными, так что действующей упругой постоянной был модуль Юнга. По аналогии с электрическими измерениями. Ноли выразил свои результаты через комплексный модуль Юнга в форме Действительная часть модуля соответствует упругой восстанавливающей силе и для совершенно упругих материалов равна модулю Юнга, а мнимая часть Е является мерой механических [c.146]

Прежде чем проводить к такому исследованию, отметим, что в рассматриваемой задаче, как и в задачах, исследованных в 3.3 и 3.5, имеется аналогия между действием вибраций на неоднородные по плотности системы и действием электрического (магнитного) поля на жидкие диэлектрики (магнетики) с неоднородной проницаемостью. В задаче о неустойчивости плоской поверхности раздела жидкостей под действием вибраций линейной поляризации ( 3.3) аналогия имеется лишь для плоских режимов. В рассматриваемой в этой параграфе задаче уравнения, определяюш,ие поведение поверхности раздела вблизи порога неустойчивости плоской поверхности раздела для трехмерных режимов (квадратные и гексагональные ячейки), оказываются такими же, как в задаче о действии нормального к поверхности раздела электрического (магнитного) поля на жидкий диэлектрик (магнетик). [c.175]

Эти простые следствия не только упрощают исследование свойств структурных схем, но и углубляют несколько ту аналогию, которая привела нас к понятию об операторной проводимости . При составлении передаточной функции цепи с последовательным соединением элементов необходимо вспомнить те замечания, которые были сделаны ранее по поводу направленности действий отдельных звеньев и взаимного влияния последующего звена на предыдущее. Необходимо, чтобы нагрузочный эффект последующего звена был учтен в выражении передаточной функции предыдущего, и, наоборот, влияние предшествующего звена должно быть включено в передаточную функцию последующего. Так, для электронного усилителя, включенного на нагрузку с сопротивлением, сравнимым с внутренним сопротивлением самого усилителя и напряжение, и ток нагрузки зависят и от сопротивления нагрузки и от характеристики усилителя. То же относится и к электрическому генератору, характеристика холостого хода которого отличается от нагрузочной характеристики. Учет этих обстоятельств должен быть осуществлен на основании анализа известных нам свойств физического характера, выражен математически достаточно четко обычным способом и лишь затем превращен в необходимое нам операторное выражение в виде передаточной функции. [c.164]

Для изучения процессов теплообмена также используется метод аналогий. В этом случае исследование тепловых явлений заменяется изучением аналогичных явлений, поскольку их экспериментально исследовать легче. Необходимо, чтобы аналогичные явления описывались одинаковыми по форме дифференциальными уравнениями и условиями однозначности, несмотря на различное физическое содержание. При изучении процессов теплопроводности используется электротепловая и гидротепловая аналогии. В первом случае используется то обстоятельство, что явления теплопроводности и электропроводности описываются одинаковыми уравнениями, что позволяет вместо полей температур определять поля электрических потенциалов. Гидротепловая аналогия основана на сходстве законов распространения тепла и движения жидкости. [c.80]

Необходимый результат при исследовании гидравлических явлений в ряде случаев может быть получен на электрической модели, если для ее составления воспользоваться электрогидравли-ческой аналогией, основанной на подобии ламинарного потока жидкости электрическому току. [c.66]

Электротепловая аналогия (ЭТА) чаще всего используется для исследования процесса теплопроводности, протекающего в сложных условиях. ЭТА основана на формальном сходстве математических опи- саний процессов теплопроводности и электропроводности. Поле температур в теле описывается дифференциальным уравнением теплопровод-нойти, а поле электрического потенциала описывается дифференциальным уравнением точно такого же типа. Можно создать электрическую модель образца, провести измерения потенциалов в соответствующих точках, в соответственные моменты времени, а затем простым пересчетом найти распределение температуры в теле. ЭТА может быть применена также для исследования некоторых процессов конвективного теплообмена, а также теплообмена излучением. [c.92]

При исследовании сложных задач нестационарной теплопроводности наиболее удобной и известной аналогией является аналогия м жду теплопроводностью и электропроводностью [55, 56, 74]. В отличие от гидроинтеграторов глектрические приборы менее громоздки, более стабильны, надежны и удобны при эксплуатации. Электрическая аналогия видна при сравнении дифференциального уравнения теплопроводности (3.33) и уравнения, которое описывает нестационарное распределение электрического потенциала (электродвижущей силы) и. Для двумерной электропроводящей области такое уравнение имеет вид [c.106]

Использование моделей для исследования явлений переноса основывается на формальной одинаковости в аналитическом описании ряда про1цессов, которая является следствием далеко идущего соответствия в поведении сравниваемых систем их аналогии. Единство природы, — писал В. И. Ленин,— обнаруживается в поразительной аналогичяости дифференциальных уравнений, относящихся к различным областям явлений 1(В. И. Ленин, Собр. соч., изд. IV, т. XIV, стр. 276). Последнее позволяет исследовать процессы реального объекта с помощью других процессов, <протекающих в модели.. Решение, полученное на аналоговой модели, естественно, не будет носить аналитическо1Го характера, но оно может быть успешно выполнено экспериментальным путем, после чего выражено в параметрах первоначальной задачи. Наибольшее распространение в настоящее время имеют модели, построенные на гидравли-ческой, электрической, механической и акустической аналогии процессов. [c.90]

Для исследования переходных режимов движения поездов, особенно неоднородных, очень удобно пользоваться электрическим моделированием, основанном на электромеханических аналогиях (16, 18J. На основании этих аналогий строят электрические модели исследуемых механических систем, состоящие из R-, L-, С-контуров. Наиболее удобной является первая система электромеханических аналогий, согласно которой силе соответствует электрическое напряжение, пере.мещеиию — заряд, скорости — ток и т, д. [16, 18]. С помощью таких моделей получен ряд важных результатов. [c.429]

Если исследование проводится посредством электрических аналогий, то замена системы с распределенными параметрами несколькими последовательно включенными С-цепочками обычно оказывается удовлетворительной и обеспечивает нужную точность. Если сопротивление и емкость элемента с распределенными параметрами малы по сравнению с сопротивлениями и емкостями других элементов системы, то для аппроксимации достаточно использовать одну или две / С-цепоч-ки. Если элемент с распределенными параметрами представляет собой реактор, теплообменник или насадоч-ную колонну, то для точной аппроксимации может потребоваться от 5 до 10/ С-цепочек. [c.83]

Весьма плодотворным для исследования температурных полей является применяющийся в последнее время метод элект-ротепловой аналогии. Сущность его заключается в электрическом моделировании явлений теплопроводности. Поскольку распределение температурных и электрических полей описывается подобными дифференциальными уравнениями, исследование тепловых потенциалов можно заменить анализом электрических потенциалов, создавая подобные граничные условия на исследуемой модели. Такой метод значительно проще и дешевле непосредственного моделирования тепловых процессов. [c.22]

Для микрососудистых сетей кости пока нет приемлемых моделей из-за недостаточности фактических сведений (о попытках описания модульного строения русла см. [6, 7, 105, 106]). Единственное в своем роде теоретическое исследование [55] содержало модель с сосредоточенными параметрами (фиг. 6), в которой выделялись основной "резистивный" путь Rg, я боковой отток во внутрикостные капилляры с сопротивлением и емкостью R , . Из капилляров жидкость (речь, видимо, шла о движении бесклеточной части крови) поступала в интерстициальное пространство с характеристиками R , С . Уравнения модели, записанные в терминах электрической аналогии, решались численно с учетом нелинейной расходной характеристики для вен как для схлопывающихся сосудов. В решении обнаруживается неединственность стационарного решения и потеря устойчивости при малых емкостных эффектах, которая в нелинейной стадии переходит в режим колебаний. [c.19]

Необходимость изучения процессов различной физической природы и последующего совместного применения их результатов заставляет искать и единую методическую основу для анализа и построения частных моделей ЭМУ. Такая возможность основывается на формальной аналогии математического описания явлений, отличных по своей физической сущности. Математический изоморфизм различных физических систем позволяет, кроме того, одни явления изучать с помощью других. При использовании аналогии с процессами в электрических системах (электроаналогии) удается, как показано далее, положить в основу всех интересуемых исследов ший хорошо разработанные, удобные и наглядные методы анализа электротехнических задач — аппарат теории электрических цепей. Это и позволяет создать однотипный и универсальный инструмент исследования электромагнитных, тепловых, магнитных и деформационных процессов в ЭМУ. [c.98]

Иногда при исследовании явления на модели используется физическая аналогия явлений. О физической аналогии явлений говорят тогда, когда сравниваемые явления имеют разную физическую природу (теплопроводность, электропроводность), но математически описываются однотипными дифференциальными уравнениями. Условия однозначности для аналогичных явлений должны формулироваться тождественно, а соответствующие критерии подобия, входящие в тождественные безразмерные уравнения, должны быть численно равны. В результате безразмерные поля переменных в аналогичных физических явлениях представляют собой тождественное распределение чисел. Характерным примером аналогии является так называемая элект-ротепловая аналогия, основанная на однотипности дифференциальных уравнений поля температуры и электрического потенциала в теле. Так для одномерных полей уравнения имеют вид [c.138]

Проблемы всегда вызывала дополнительная изоляция сварных швов на строительной площадке. В 1910 г. использовали солому или джут с жироподобными веществами, которые в грунте спустя некоторое время омылялись. Берлинский аптекарь Шаде случайно узнал об этой проблеме. Он предложил по аналогии с перевязкой ран применять тканую ленту, пропитанную вазелином. Наиболее стойкими оказались поставляемые трубными заводами с 1928 г. битуминизированные ленты, наносимые в горячем состоянии. В ходе исследований битуминизированных лент для изоляции труб, проводившихся начиная с 1930 г. в бывшем Газовом институте в Карлсруэ (теперь Институт Энглера — Бунте), важную роль уже играли электрические методы измерений [14]. [c.29]

В связи с этим весьма перспективны М оказывается исследование процессов радиационного теплообмена с помощью метода электрического моделирования [Л. 89, 147, 148, 174—176, 384, 378, 385], Метод электромоделирования, основанный на математической аналогии уравнений, нашел также широкое применение при решении различных дифференциальных уравнений теории теплопроводности, диффузии и других аналогичных уравнений математической физики [Л, 178, 180]. Были также предложены различные электрические схемы и для решения систем линейных алгебраичеоких уравнений [Л. 177, 178, 180], а также интегральных и интегро-диф-ференциальных уравнений [Л. 179]. [c.281]

Этот же закон окисления описывается другими теориями, в которых система металл - окисел рассматривается как гальванический элемент, внутренняя и внешняя цепи которого расположены в окисной пленке (Т.Хоар, Л.Прайс, В.Йост). Основная идея указанных работ заключается в том, что существует аналогия между процессом твердофазного окисления и электрохимической коррозией металла в водном растворе электролита. Это направление получило развитие в ряде работ отечественных исследователей (Н.Д.Томашов, И.Н.Францевич, Б.К.Опара) для случая поляризации границы раздела металл — окисная пленка. Заслуживают внимания исследования Б.К.Опары с сотрудниками, показавшие влияние постоянного и, в ряде случаев, переменного электрического поля на процесс-высокотемпературного окисления [ 12, 13]. [c.12]

Очевидно, что компонентные и топологические уравнения в системах различной физической природы отражают разные физические свойства, но могут иметь одинаковый формальный вид. Одинаковая форма записи математических соотношений позволяет говорить о формальных аналогиях компонентных и топологических уравнений. Такие аналогии существуют для механических поступательных, механических вращательных, электрических, гидравлических (пневматических), тепловых объектов. Наличие аналогий приводит к практически важному выводу значительная часть алгоритмов формирования и исследования моделей в САПР оказывается инвариантной и может быть применена к анализу проектируемых объектов в разных предметных областях. Единство математического аппарата формирования ММС особенно удобно при анализе систем, состоящих из физически разнородньпс подсистем. [c.88]

Под математическим, предметным моделировйнием понимают способ исследования различных пр10цессов путем изучения явлений, имеющих различное физическое содержание, но описываемых одинаковыми математическими соотношениями. В простейших случаях для этой цели используют известные аналогии между механическими, электрическими и другими явлеаиями. - [c.8]

Изучив теорию образования оптического изображения совершенным прибором, а также прибором, обладающим аберрациями, рассмотрим теперь вопрос о выборе общего метода оценки качества изображения, не прибегая предварительно к понятию контраста. Для этого можно попытаться применить к оптике теорию информации. Образование оптического изображения может быть уподоблено передаче электрических или акустических сигналов с этой целью достаточно заменить переменную время пространственными координатами у, z в плоскости изображений, что устанавливает достаточно тесную аналогию между этими двумя категориями явлений частоты электрических сигналов заменяются пространственными частотами впрочем эти два вида частот пропорциональны, если вести исследование изображения сканированием ( выметанием ) с постоянной скоростью, как это осуществляется в телевизионных установках. Очевидно, что теория информации позволяет подыскать общий язык для изучения о бразоваеия изображения и для его передачи средствами радиоэлектроники. Вероятно, можно ждать плодотворных результатов от общего изучения качества оптического изображения с оригинальной точки зрения теории информации. В связи с этим мы приведем здесь некоторые элементы этой теории, позволяющие рассматривать с новой точки зрения ряд обычных простых вопросов. [c.203]

При решении большинства технических и научных задач очень ценным методом исследования является моделирование, при котором гидравлические системы обычно представляют в виде эквивалентной электрической схемы. Эта аналогия достаточно справедлива для операций переключения аналогом расхода служит ток, давления — напряжение, момента инерции — индуктивность, сжимаемости — емкость однако проводить аналогию между гидравлическим и электрическим сопротивлениями следует с известными оговорками. Большинство сопротивлений электрических цепей подчиняется закону Ома протекающий по ним ток пропорционален приложенному напряжению. В гидравлических же цепях аналогичный закон справедлив лишь для ламинарного потока. Однако необходимо всегда помнить о существенной зависимости вязкости от температуры для всех практически применяющихся жидкостей, в результате чего получается не омическое (линейное) сопротивление, а термистр. [c.157]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...