Общая характеристика методов и области их применения

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ И ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ [c.218]

Поскольку многие жидкости и в первую очередь наиболее распространенные — вода и воздух — характеризуются весьма малой вязкостью, то в практически важных задачах силы вязкости достаточно часто играют ничтожную роль почти во всем поле течения. Мерой отношения инерционных и вязкостных сил является число (критерий) Рейнольдса Re = рн // 1, где w и / — характерные для рассматриваемой задачи масштабы скорости и длины. При Re 1 силы вязкости несущественны во всей области течения, кроме тонкого пограничного слоя (хотя влияние этого слоя на характеристики течения и, в частности, на сопротивление, испытываемое движущимся в жидкости телом, в общем случае весьма существенно). Если пограничный слой не отрывается от обтекаемой поверхности, то поле скоростей и давлений за пределами погранслоя может быть найдено методами классической механики идеальной жидкости. Важную область применения теории невязкой жидкости представляют собой течения со свободной поверхностью. Такой тип течений был рассмотрен в гл. 3 применительно к анализу устойчивости границы раздела жидкости и газа. В настоящей главе методы теории течений со свободной поверхностью будут использованы при рассмотрении движения паровых (газовых) пузырьков в жидкости. [c.183]

Применение рентгеноструктурного метода для анализа стабильного или метастабильного фазового равновесия основано на том, что получаемые данные при наличии самой общей характеристики химического состава системы в целом однозначно характеризуют фазовые состояния в случае кристаллических фаз, а также химический состав фаз, если известна зависимость периодов кристаллической решетки от состава. Информацию о составе фаз, образующих дисперсные области в гетерогенной системе, невозможно получить обычным методом химического анализа, а современные инструментальные методы микроанализа имеют ограничения в отношении локальности и точности. [c.130]

Исследования, проведенные в последние десятилетия в теории потенциала, теории нелинейных колебаний, теории волновых процессов, теории систем с обратными связями, кибернетике, бионике и различных областях применения электронных счетных машин, неоспоримо выявляют более глубокое значение общих закономерностей механического движения для современного технического прогресса. Стоит указать, что вариационные принципы механики и методология отыскания универсальных динамических характеристик (мер) сложных процессов являются в наши дни исходными методологическими положениями в ряде важнейших разделов современной теоретической физики и их познавательное (эвристическое) значение уже переросло формальные границы простейшей формы движения. Мы с удовлетворением наблюдаем, как надлежащая оценка механических форм движения в физиологических процессах живого организма приводит к нетривиальным открытиям недоступным догматическим глашатаям невероятной сложности (а по существу — непознаваемости) специфики живого . Глубоко был прав гениальный М. В. Ломоносов, который советовал при изучении явлений природы широко использовать арсенал методов и средств, добытых всей наукой. Он писал, например, что химик обязан выспрашивать у осторожной и догадливой геометрии, советоваться с точною и замысловатою механикою, выведывать через проницательную оптику . [c.14]

Учение о ядерном магнетизме в том аспекте, в котором оно рассматривается в монографии Абрагама, за короткий срок успело вырасти в большую самостоятельную область физики, где выработались свои специфические понятия и развиты весьма общие математические методы, позволяющие связать поведение ядерных моментов со многими тонкими характеристиками вещества. Эта связь между свойствами вещества и процессами в системе ядерных моментов значительно расширяет круг читателей книги и делает ее интересной и полезной не только для специалистов, непосредственно занимающихся ядерным магнетизмом, но и для широкого круга лиц, работающих в области физики твердого тела и ее разнообразных приложений. Кроме того, развитые в книге математические методы могут найти себе применение в теории необратимых процессов, статистической физике, кинетической теории газов, жидкостей, растворов и твердых тел, а также квантовой радиофизике. [c.5]

А. Г.), с удовольствием убедятся в том, что механика становится новой отраслью анализа, и будут мне благодарны за то, что этим путем я расширил область его применения Эта характеристика, если принять ее безоговорочно, означает, что аналитическая механика Лагранжа является ветвью анализа, что она — механика, лишенная механических рассуждений , так как в ней указаны общие методы для составления уравнений любой [c.200]

Итак, пусть в области WG P (рис. 7) справедливо решение (2.1). Тогда в области R WG E необходимо решить задачу Гурса с данными на характеристиках WG и G E. Снова, как и в п. 3, при N = 1 это решение будет решением общего типа. Применение метода характеристик имеет специфику, связанную с тем, что все характеристики двойственного семейства, исходящие из точек прямой G E, приходят в некоторую окрестность точки W. Этот факт, хотя и получен путем численных расчетов, не случаен. [c.446]

Прошло более десяти лет со дня выхода первой в мировой литературе монографии [25], посвященной электромагнитной теории дифракции волн на решетках. Позже появился еще ряд монографий, посвященных дифракционным свойствам решеток и методам их анализа [6, 50—52, 54, 114]. При этом часть этих исследований была в основном ориентирована на решетки оптического диапазона 150, 52], а другая — на периодические структуры, обладающие свойствами, перспективными к использованию в радиодиапазоне электромагнитных колебаний [6, 50, 51, 54, 114]. В настоящей работе особое внимание уделено развитию результатов, изложенных в [25, 63], и новых свойств, обнаруженных позднее, которые оказались перспективными к применению в радиофизических исследованиях МИЛЛИ- и субмиллиметрового диапазонов, при построении соответствующей метрологической и элементной базы и в дальнейшем — при создании радиотехники милли- и субмиллиметрового диапазонов. Данная книга является как бы единым целым с монографиями [25, 63], вместе они содержат уникальные по полноте и детальности аналитические, графические и численные данные по амплитудно-частотным, поляризационным и другим зависимостям, характеризующим рассеяние волн на дифракционных решетках самых различных профилей и типов. В сумме с работами [25, 63] она позволит завершить определенный этап (изучение физики резонансного стационарного рассеяния волн) в построении общей электродинамической теории решеток. Дальнейшие перспективы исследований в этой области авторы видят в создании спектральной теории решеток, изучении процессов нестационарного рассеяния, более последовательном подходе крещению практически важных задач синтеза, оптимизации и диагностики, нелинейных задач, в расширении возможностей анализа электродинамических характеристик структур с неидеальными и анизотропными включениями [195, 196] и т. п. [c.11]

Следует отметить, что метод конечных элементов вносит ряд дополнительных преимуществ в расчет температурных напряжений. Последовательная методология конечно-элементного анализа задач теплопроводности пригодна для расчета распределения температуры в конструкции. Основные идеи расчета стационарных задач теплопроводности методом конечных элементов излагаются в разд. 5.4. В работах [3.7, 3.8] описывается более подробно применение метода конечных элементов в этой области, не связанной непосредственно с расчетом конструкций, включая решение нестационарных задач теплопроводности. Имеется возможность применить одну и ту же программу общего назначения, реализующую метод конечных элементов, как для расчета температур, вызванных тепловым потоком, так и температурных напряжений, возникающих из-за наличия температурного поля. Кроме того, в тех случаях, когда свойства материала зависят от температуры, можно задать характеристики для каждого элемента в зависимости от значения температуры в элементе. [c.90]

Проблемы устойчивости движения по траектории обычно рассматриваются в области внешней баллистики и выходят за рамки настояш ей книги. Поэтому анализ полетных характеристик ракеты будет сведен к простой динамике материальной точки. Даже при такой узкой постановке вопроса возникают многие проблемы, связанные с выбором расчетных параметров или задачи, связанные с программированием переменных системы управления ракетой, когда должен быть получен оптимум определенной характеристики. Некоторые из этих задач элементарны и будут рассмотрены в настоящей главе. Другие задачи требуют применения более сложного математического аппарата, особенно вариационного исчисления. В гл. 12 будет изложен общий метод анализа таких задач и приведены некоторые примеры. [c.688]

Проведенный анализ показал невыпуклость области допустимых значений параметров теплоэнергетических установок. В сочетании с дискретностью изменения некоторых параметров и технологических характеристик узлов и элементов установки это обусловливает возможность существования множества локальных минимумов функции расчетных затрат по теплоэнергетической установке. В настоящее время нет общего эффективного метода определения абсолютного оптимума из множества локальных. При решении задач оптимизации пока приходится ориентироваться на применение приближенных методов [1, 2, И], что требует дальнейших разработок методов поиска абсолютного минимума функции цели. [c.12]

Профили Кармана — Трефтца с угловой точкой, которые мы изучали выше, являются обобщ ением профилей Жуковского. Поэтому они имеют те же характеристики и одинаковую область практического применения. Метод, который мы подробнее изложим ниже, является обобщенным и позволяет строить профили с угловой точкой, обладающие заданными геометрическими и аэродинамическими характеристиками, так же как и в случае профилей общей формы, метод построения которых изложен выше. [c.91]

Общая для всего мира тенденция улучшения рабочих параметров ГТД за счет увеличения степеней сжатия как следствие приводит к появлению большого числа коротких лопаток с собственными частотами колебаний даже по первой форме в области высоких звуковых частот циклов. Увеличение частоты / при данном ресурсе эксплуатации Тэ автоматически приводит к росту циклической наработки N. Поскольку ресурс Тэ также имеет тенденцию к росту, увеличивается относительное число усталостных повреждений среди возможных нарушений работоспособности деталей ГТД. Стала актуальной проблема оптимизации технологии коротких лопаток и связанных с ними элементов дисков по характеристикам сопротивления усталости на высоких звуковых частотах и эксплуатационных температурах, которые, как и частота нагружения, становятся все более высокими. Из-за жестких требований к весу деталей и сложности их конструкции в каждой из них имеет место около десятка примерно равноопасных зон, включающих различные по форме поверхности и концентраторы напряжений гладкие участки клиновидной формы, елочные пазы, тонкие скругленные кромки, га.лтели переходные поверхности), ребра охлаждения, малые отверстия, резьба и др. Даже при одинаковых методах изготовления, например при отливке лопаток, поля механических свойств, остаточных напряжений, структуры и других параметров физико-химического состояния поверхностного слоя в них получаются различными. К этому следует добавить, что из-за различий в форме обрабатывать их приходится разными методами. Комплексная оптимизация технологии изготовления таких деталей по характеристикам сопротивления усталости сразу всех равноопасных зон без использования ЭВМ невозможна. Поэтому была разработана система методик, рабочих алгоритмов и программ [1], которые за счет применения ЭВМ позволяют на несколько порядков сократить число технологических испытаний на усталость, необходимых для отыскания области оптимума методов изготовления деталей, а главное строить математические модели зависимости показателей прочности и долговечности типовых опасных зон деталей от обобщенных технологических факторов для определенных классов операций с общим механизмом процессов в поверхностном слое. Накапливая в магнитной памяти ЭВМ эти модели, можно применять их для прогнозирования наивыгоднейших режимов обработки новых деталей, которые в авиадвигателестроении часто меняются без трудоемких испытаний на усталость. Построение [c.392]

Применение метода характеристик в гиперболическом случае позволяет полностью решить ряд задач о движении поршней, когда в области, примыкающей к линии пересечения I плоскостей Pi и Р2, возникает зона вакуума. Однако в общем случае при небольших скоростях Vi и V2 (сравнительно со скоростью звука в невозмущенном газе) зона вакуума может и не возникнуть. Тогда в окрестности линии I появляется, вообще говоря, линия параболичности уравнения двойных волн и за ней область эллиптичности этого уравнения. В данной статье приводим расчеты лишь в областях гиперболичности рассматриваемого уравнения. [c.100]

Однако наряду с этим направлением развивались методы оптимального проектирования упругоидеальнопластических конструкций, базирующиеся на критерии приспособляемости. Эта задача может рассматриваться, с другой стороны, как часть общей проблемы оптимального проектирования, внимание к которой значительно возросло в последние годы [52, 94, 204]. Наличие ряда монографий, включающих соответствующие обзоры [49, 52, 74, 132, 213], делает излишним рассмотрение в данной статье используемых критериев оптимальности, соответствующих вычислительных методов и приложений. Отметим лишь, что математические методы расчета условий приспособляемости (представляющие собой различные формы методов оптимального управления, см. разд. 10) могут быть непосредственно использованы для оптимального проектирования. Однако их практическое применение осложняется следующими обстоятельствами, сдерживающими пока развитие проектировочных расчетов. В задачах прямого проектирования упругие напряжения от внешних воздействий, как правило, не могут быть вычислены заранее, поскольку неизвестны характеристики конструкции или внешних воздействий. Поэтому не удается отделить задачу оптимизации от рассмотрения состояний конструкции в различные моменты времени, как это было сделано в проверочном расчете (см. разд. 2). Оптимальное проектирование теплонапряженных конструкций, которц(е представляются наиболее интересной областью приложений теории приспособляемости, требует включения в систему ограничений задачи — дополнительно.— уравнений для описания нестационарного теплового состояния конструкции, что еще более усложняет формулировку задач и разработку методов и алгоритмов для их решения. [c.44]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...