Методика численного эксперимента

Численный анализ результатов измерения давления с помощью манганиновой методики. В экспериментах А. В. Ананьина и др. [c.294]

Рассмотрим задачу о переносе тепла в полубесконечном теле, поверхность которого разрушается при постоянной температуре, причем каждый килограмм унесенной массы поглощает некоторое заданное количество тепла AQ. Эта модель, несмотря на идеализацию постановки, несет в себе все основные черты нестационарного разрушения реальных теплозащитных покрытий, она особенно удобна при разработке методики стендовых экспериментов и обработке их результатов. Достоинство модели обусловлено прежде всего малым числом определяющих параметров, позволяющих обойтись небольшим числом результирующих зависимостей (чаще всего представленных в графическом виде), построенных на основании численных расчетов. Следует подчеркнуть при этом важность правильного выбора системы определяющих параметров для упрощения всех последующих расчетов. [c.58]

За последние годы опубликовано несколько уравнений, предназначенных для расчета в широкой области состояний. Так, С. И. Иванченко [5.11] аппроксимировал свои опытные данные уравнением (0.33). Н. Я. Филатов [5.31] проделал численный эксперимент по методике [5.1] с уравнениями разной структуры и по более представительному массиву экспериментальных дан- [c.213]

В монографии содержится много новой информации как по части методики численного моделирования, так и физического характера. Авторам представлялось важным обратить внимание читателей на сравнительно мало исследованный раздел конвекции в магнитном ноле. Приводятся пионерские работы, обсуждаются наиболее интересные результаты. Получены полезные инженерные формулы по теплообмену в горизонтальных прямоугольных каналах для большого диапазона режимных и геометрических параметров, построенные интерполяцией данных численного эксперимента. [c.6]

Конечно, если принять некоторое уравнение состояния (такое, например, которое будет обсуждаться в следующей главе), то результаты эксперимента по ползучести могут быть предсказаны на основании решения соответствующей краевой задачи через параметры уравнения состояния. Такие эксперименты могли бы тогда проводиться для оценки достоверности принятой формы уравнения состояния и для определения численных значений параметров этого уравнения. Такая методика может, по крайней мере в принципе, быть применена к любому типу течения, но ее справедливость ограничена из-за рассуждений, приведенных выше. [c.177]

По традиции вычисление величины работы и энергии деформации выполняется либо на основе методов механики сплошной среды, которая может обладать свойствами упругости, пластичности и т. д., либо численными методами. Однако, так как неравенство (5) определяет общий баланс энергии, мы можем ради простоты и для установления соответствующей методики эксперимента выразить значения dW ж (Ш через граничные усилия и перемещения. Для рассматриваемых нами квазистатических задач предположим, что объемные силы равны нулю. [c.216]

Настоящая работа посвящается вопросам экспериментального исследования наиболее важных процессов теплообмена. В ней систематизируются принципиальные измерительные методики, применяемые в настоящее время. Даются необходимые теоретические предпосылки к этим методикам и описания соответствующих приборов и опытных установок. В число последних включаются опытные установки, в которых наиболее полно учитываются условия опыта, достаточно надежно осуществляются необходимые измерения, а также ставятся практически наиболее важные задачи. В зависимости от задач эксперимента произведена классификация опытных установок при их описании. Кроме принципиальных измерительных схем, приводятся рабочие схемы некоторых элементов и узлов опытных установок. В книге подробно рассматриваются вопросы проведения опытов, первичной обработки и обобщения результатов опыта. Даются некоторые примеры численных расчетов. [c.4]

Учет влияния времени выдержки при максимальной температуре цикла на число циклов до разрушения. Этот фактор может быть учтен при использовании методик, изложенных в работах [56, 98, 100]. Сложность проблемы состоит в том, что обычно число экспериментов для получения зависимости N (Тц) (при циклическом нагружении роторных сталей) недостаточно, а предложенные методики не содержат численных значений констант, применимых для этих сталей и условий нагружения. [c.154]

При расчете баков ракет широко используются результаты экспериментальных исследований. Это касается прежде всего расчетов на устойчивость. Критические напряжения потери устойчивости тонкостенных элементов определяют преимущественно опытным путем. В этой главе рассмотрена приближенная методика расчета на устойчивость основного силового элемента конструкции — цилиндрических обечаек несущих баков. Учитывается влияние внутреннего давления, неравномерности распределения напряжений по сечению. Используются данные экспериментов, служащие для уточнения теоретических формул. Приведена последовательность определения численных значений критических нагрузок для различных подкрепленных и непод-крепленных конструкций баков.. Рассмотрены расчеты на прочность цилиндрических обечаек и днищ разной формы, а также сфероидальных и торообразных баков. [c.291]

Продемонстрируем методику на следующем примере. Рассматривается прямоугольная двухконсольная балка, которая разрывается клином (рис. 3.21). В сетке элементов содержится движущийся сингулярный элемент. В расчетах используются данные экспериментов, приведенные в [ 28 ]. Эти данные экспериментов, а также результаты численных расчетов коэффициента интенсивности напряжений представлены на рис. 3.22. Полученные данные находятся в согласии с определенной экспериментальной зависимостью v (рис. 3.23). [c.84]

Удовлетворительного соответствия расчета данным эксперимента при осесимметричном выпучивании удалось добиться Мураками и Танаке [272] за счет уточнения численной методики расчета. В [272] рассматривалась задача ползучести цилиндрической оболочки под действием продольной постоянной сжимающей силы и внутреннего давления. Оболочка защемлена на торцевых шпангоутах, которые препятствуют уве- [c.278]

В соответствии с экспериментально-теоретической методикой [6, 7] была получена истинная диаграмма деформирования для стержня прямоугольного сечения, выполненного из меди. Параметры разбиения рабочей части образца брались 60 х X 5 X 4. На рис. 4 изображена начальная и текущая геометрия, полученная из эксперимента и численного расчета. На рис. 5 изображен поперечный профиль образца на момент, близкий к разрушению. [c.119]

Прежде всего, обратим внимание на то, что функция 1)11( 0 ) в (1.54а) формально определена в бесконечной области значений Я, а именно, (О, оо). Конечно, практически, когда область размеров Я = [Я1, Я2] конечна, а это, как правило, всегда выполняется для реальных дисперсных сред, естественно ограничиться конечными интервалами оптического зондирования Л. Однако в этом случае выбор границ интервала Л=[А.тш, тах] должен существенно зависеть от границ области Я чем шире ее размеры, тем шире должен быть и спектральный интервал Л. Оптическое зондирование в широких спектральных интервалах влечет необходимость учета зависимости показателя преломления от Я, т. е. введения в обратные задачи по существу нового распределения т Х), Напомним, что распределениями мы называем любые положительные функции. В последнем примере имеются в виду условия гп (К)>0 и т"( ) 0 для всех X из спектрального интервала Л, Ядро интегрального уравнения (1.54а) усложняется и становится функционалом от т(А.), что подчеркивается при необходимости записью Кп[т к), г, Х]. При этом подразумевается, что значение угла рассеяния фиксировано. Для того чтобы избежать указанной зависимости, существенно усложняющей решение обратной задачи, а в ряде случаев делающей ее просто неопределенной, пытаются выбрать интервал Л очень узким. К сожалению, практически это не всегда удается. Например, для атмосферной дымки в приземном слое область возможных размеров охватывает интервал (0,05 3 мкм), поэтому выбор в качестве Л видимого диапазона длин волн (0,4 0,7 мкм) может быть неэффективным. В соответствующем оптическом эксперименте по зондированию атмосферной дымки мы просто не получим информации, которая позволяла бы нам судить о всем спектре размеров частиц с требуемой достоверностью. Это специфика оптического зондирования аэрозольных систем, осуществляемого в конечных спектральных интервалах. В силу этого обстоятельства теория микроструктурного анализа дисперсных сред, осуществляемого на основе численного обращения уравнения (1.54а), включает в себя методики оптимального выбора интервала оптического зондирования Л. [c.33]

Для решения задач течения можно применить строго численные способы. Последние базируются на замене диференциального уравнения Лапласа в частных производных соответственным разностным уравнением [уравнение (10), гл. IV п. 17]. Последнее [(И), гл. IV, п. 17] можно решить в принципе алгебраическим путем. Для получения решения этого уравнения строго повторяющимися численными операциями была разработана методика, которая дает последовательно возрастающие по точности значения для потенциала в вершинах квадратной решетки, покрывающей внутренность системы потока. Наконец, можно совершенно избежать всех аналитических операций и изучать специфические проблемы течения с помощью экспериментов на моделях. Обычно пользуются экспериментами на песчаных моделях, чтобы дать непосредственную картину условий течения в отдельных случаях, но в действительности эти модели представляют собой лишь репродукции фактических течений в уменьшенном масштабе. Вряд ли можно считать, что эти опыты представляют собой приложение основных зако- [c.213]

Сравнительный анализ описанных расчетных методик позволяет сделать вывод о том, что численные расчеты течения в решетках методом установления могут обеспечить очень высокую точность определения характеристик трансзвуковых компрессоров в широком диапазоне режимов течения. Эти результаты подкрепляются использованием метода установления для расчета полностью трехмерного потока и в дальнейшем могут быть усовершенствованы с учетом вычисления параметров пограничного слоя, что дает возможность получить отличное совпадение теории с экспериментом. [c.312]

Существующие экспериментальные методики и аналитические методы оценки теплового и напряженного состояний рабочих и сопловых лопаток газовых турбин основаны на рассмотрении, как правило, натурной лопатки или модели, геометрически ей подобной. Весьма сложная геометрическая форма лопатки не позволяет использовать методы точного аналитического решения задач нестационарной теплопроводности и термоупругости. Вследствие этого в настоящее время анализ термонапряженного состояния лопаток газовых турбин проводят на основании термометрирования их при весьма сложных, трудоемких и дорогостоящих экспериментах в натурных условиях либо в условиях, близких к натурным, на специальных стендах с использованием приближенных методик численных расчетов. [c.202]

Для определения значений / по большой группе однотипных корпусов найдены основные характеристики трещин (см. 2.5). Максимальные значения /С и У определены двумя способами. В первом случае осуществлен численный эксперимент, в котором решались осесимметричные двумерные задачи упругости для корпуса, содержащего трещину. Решения получены методом конечных элементов. Результаты вычислений показали, что для всех характерных режимов термомеханического нагружения только компонента Ki существенна. Во втором случае коэффициенты интенсивности напряжений найдены по методике определения К в телах с дву- и трехмерными трещинами (см. гл. 3). Результаты, полученные двумя способами, отличались менее чем на 10 %. При этом для корпусов стопорных клапанов турбин К-200-130 ЛМЗ, изготовленных из стали 15Х1М1ФЛ, получено, что / находится на уровне 95 МПа м. [c.134]

Достоинством метода дискретных вихрей является то, что с помощью единого подхода он позволяет решать гидродинамические задачи от простейших линейных плоских до пространственных нелинейных. При отрабш ке численных подходов большое внимание уделялось методике расчета. В первую очередь это было сделано для линейных задач, где имеются возможности полного сопоставления с точными решениями и теоремами [2.3, 2.6, 2.7]. В нелинейных задачах с этой целью широко использовался численный эксперимент [2.8, 2.24]. [c.57]

Исходя из указаннЬ1Х целей разработана и реализована следующая методика постановки численного эксперимента. Для крыла выбранной формы в плане изучается возможность реализации устойчивого стационарного режима обтека Н1Я при отрыве потока на всех острых кромках или части их. Выбирается соответствую1цая стационарная вихревая схема, и начинается численное peui Hne задачи. Для [c.373]

В целом численные эксперименты, моделирование на ЭВМ динамических эффектов, сопутствующих разрушению хрупких компонентов, позволяют глубже понять качественное многообразие ситуаций, возникающих при накоплении повреждений в композите на микроструктурном уровне. Но, как отмечается в некоторых работах [178], полученные результаты в основном показьшают возможности той или иной методики численных или аналитических решений. Выявление динамических эффектов и исследование их влияния на развитие разрушения материалов при этом не только не теряет актуальности, а приобретает особое значение при разработке структурных моделей композитов и имитации на ЭВМ взаимодействия отдельных микромеханизмов разрушения. [c.96]

На основе указанной методики проведено исследование двух типов ступенчатых устройств — ФГ и ТС. Результаты исследования ТС иллюстрирует рис. 7.16, где приведены зависимости относительной погрешности (вследствие использования упрощенной математической модели) в определении длин отрезков ЛП 4-ступен- яатого ТС класса П от перепада волновых сопротивлений R для двух значений средней частоты. Численные эксперименты показывают, что погрешности в определений длин отрезков ЛП с большим значением волнового сопротивления ( впадин ) и отрезков с меньшим значением волнового сопротивления ( выступов ) имеют разные знаки (см. табл. 7.5, где tdilU — относительные погрешности в определении длин звеньев). Погрешность существенно зависит от частоты для средней частоты рабочего диапазона ТС /ср=1 ГГц максимальное относительное изменение длин выступов при R =10 составляет 10,4%, а для /ер=3 ГГц —уже 38,2%,при этом коэффициент перекрытия диапазона и был одинаков и равен 2. [c.188]

Несмотря на эвристический характер многих операций моделирования имеется ряд положений и приемов, общих для получения моделей различных объектов. Достаточно общий характер имеют методика макромоделирования, математические методы планирования экспериментов, а также алгоритмы формализуемых операций расчета численных значений параметров и определения областей адекватности. [c.151]

Естественно, что постановка целенаправленных опытов является основным методом изучения таких течений, довольно успешно помогающим конструкторам и исследователям в п >иклад-ных задачах использования закрутки потока, однако, поиски новых областей приложения и возрастающая стоимость опытов требуют разумного сочетания опытных и аналитических методик, что на данном этапе стимулирует работы в области совершенствования физико-математичес сих моделей, описывающих процесс. Тем более, что в настоящее время разработана целая гамма вихревых горелочных устройств на базе вихревого энергоразделителя, совершенствование которых возможно лишь при разумном сочетании опытных и теоретических данных в закрученных потоках в совокупности с постановкой численных математических экспериментов и развитием программ их реализации. Важность рассматриваемых проблем, большой накопленный объем информации и оригинальных разработок побудили авторов к опубликованию настоящей книги. [c.4]

Регистрация искусственной анизотропии является очень чувствительным методом наблюдения напряжений, возникающих в прозрачных телах. Его с успехом применяют для наблюдения за напряжениями, возникающими в стеклянных изделиях (паянных и прессованных), охлаждение которых производилось недостаточно медленно. К сожалению, громадное большинство технически важных материалов непрозрачно (металлы), вследствие чего этот прием к ним непосредственно не приложим. Однако в последнее время получил довольно широкое распространение оптический метод исследования напряжений на искусственных моделях из прозрачных материалов (целлулоид, ксилонит и т. д.). Приготовляя из такого материала модель (обыкновенно уменьшенную) подлежащей исследованию детали, осуществляют нагрузку, имитирующую с соблюдением принципа подобия ту, которая имеет место в действительности, и по картине между скрещенными поляризаторами изучают возникающие напряжения, их распределение, зависимость от соотношения частей модели и т. д. Хотя приводимые выше эмпирические закономерности, связывающие измеренную величину По — и величину напряжения Р, позволяют в принципе по оптической картине заключить о численном распределении нагрузки по модели, однако практическое осуществление таких численных расчетов крайне затруднительно. Несмотря на ряд усовершенствований и в методике расчета, и в технике эксперимента, настоящий метод имеет главным образом качественное значение. Однако и в таком виде он дает в опытных руках довольно много, сильно сокращая предварительную работу по расчету новых конструкций. В настоящее время имеется уже обширная литература, посвященная применениям этого метода. [c.527]

Численные значения коэффициентов, входящих в уравнения, рассчитывались по паспортным данным для гидромотора ГМ15-22, гидропанели ПГ53-14, сдвоенного гидронасоса 5Г12-23А. Расчет потерь давления в обратных клапанах и фильтре производился по методике, приведенной в [2], а значения параметров, зависящих от настройки, и начальные условия определялись по установившимся режимам. Все перечисленные коэффициенты уточнялись в соответствии с данными натурных экспериментов. Характеристика момента трения строилась также но результатам обработки [c.71]

Система уравнений (1.30). .. (1.32), (1.17), (1.18) может быть решена численно. При этом дифференциальные уравнения заменяются их разностными аналогами по общепринятой для явной схемы методике. Особенностью этой системы уравнений является пренебрежение диффузионными членами в уравнениях движения, которые учитываются при математическом описании течения в пучках прямых витых труб (1.15).... .. (1.18). Поэтому при замыкании системы уравнений (1.30). ... .. (1.32), (1.17), (1.18) не требуется вводить условие Ргт = 1, а из эксперимента определяют величину Хэфф, связанную с эффективным коэффициентом турбулентной диффузии соотношением (1.24). [c.20]

В работах [Л. 49, 50], посвященных качественному анализу воздействия теплового потока на одноосноориентированные пленки из полистирола, полиметилметакрилата > ПММА), капрона и полиэтилена, делается вывод об отсутствии анизотропии теплопроводности у большинства аморфных полимеров, с чем нельзя согласиться. Пе-обнаружение этого эффекта можно отнести лишь за счет несовершенства методики эксперимента, постановка которого сводилась к визуальному определению формы фигуры плавления легко плавящегося вещества, наносимого на исследуемый материал. Ошибочность вышеуказанного вывода подтверждается результатами работы [Л.27], в которой проводилось исследование численного значения коэффициента теплопроводности для одноосноориентированного аморфного полимера ПММА. Устаиовлено, что вытяжка на 375% у ПММА повышает теплопроводность в направлении ориентации при температуре [c.35]

При помощи ударной трубы возможно создание высокотемпературных потоков газа в широком диапазоне плотностей. Несмотря на кратковременность процесса, быстродействующая аппаратура дает возможность проводить тепловые замеры. Более того, кратковременность действия потока имеет даже определенные преимущества, так как с высокой точностью позволяет считать процесс передачи тепла стенкам одномерным. Результаты многих работ [1—4], в которых изучалось развитие пограничного слоя и теплообмен на стенке ударной трубы с помощью тонкопленочных термометров сопротивления, показали, что температура поверхности стенки трубы может быть измерена очень точно. Поэтому в настоящее время появилось два метода измерения коэффициентов переноса, в основе которых лежат результаты измерений теплопередачи к стенкам ударной трубы. Впервые численное решение задачи теплообмена было получено в работе [5] и экспериментально проверено в работе 61, в которой авторы измерили теплообмен в критической точке тупоносого тела, помещенного в ударную трубу. Результаты работы 6] в основном подтвердили теорию, изложенную в работе [5], но при этом обнаружилось, что теплообмен в сильной степени зависит от числа Ье (числа Люиса) и вязкости газа поэтому получить данные о коэффициенте вязкости высокотемпературного газа в невоз-ыущенном потоке было практически невозможно. Авторы работы [7] используя теорию, предложенную в работе [5], а также результаты работы [8], дающей теоретический анализ ламинарного пограничного слоя на стенке ударной трубы, показали, что тепловой поток на боковой стенке очень слабо зависит от числа Люиса. Поэтому в соотнощении для теплообмена единственной неизвестной можно считать коэффициент вязкости в невозмущенном потоке. Это позволило им, используя данные по определению теплового потока к стенкам ударной трубы, при сравнении с численными решениями уравнений пограничного слоя на стенках получить экспериментальные результаты по определению коэффициента вязкости диссоциированного кислорода. Оценивая результаты эксперимента, они пришли к выводу, что на теплообмен к боковой стенке очень слабо влияет фитерий Прандтля, число Люиса, а лучистый тепловой поток в диапазоне температур 2000—4000° К еще пренебрежимо мал. Погрешность экспериментальных данных о вязкости, полученных по этой методике, оценивается авторами в пределах 16%- Сравнение полученных опытных данных с данными, рассчитанными по формуле [c.217]

Для практического использования описанной методики разделения необходимо, очевидно, иметь как минимум три измерения, поскольку минимально возможная размерность матрицы равна 2X2. В последнем случае удобно прибегнуть к параметрической форме обращения оптических данных. Пр№ двухчастотном зондировании отсутствует возможность численного построения оператора разделения. Единственной альтернативой является априорное задание аэрозольной оптической модели, что и делается в работах по интерпретации данных оптического зондирования атмосферы [32, 33]. В предельном варианте, когда в распоряжении исследователя оказывается всего один профиль оптической характеристики Р(г), априори задается так называемая стандартная модель молекулярной рассеивающей атмосферы р(м)(2) оценивается так называемое рассеивающее отношение Р (г)/р( 7г), которое в какой-то мере служит показателем аэрозольного замутнения атмосферы. Расчет этой величины по существу исчерпывает проблему интерпретации измерительной информации в подобном эксперименте. [c.260]

На основании проведенных исследований можно предложить методику определения величины утечек через запорную арматуру компрессорных станций в зависимости от реально замеряемой величины перепада температур стенки трубы до и после запорного устройства. Замер температур стенок газопровода следует производить инфракрасным термометром, надежность и достоверность которого бьши доказаны нами на реальной обвязке КС. Численные значения эмпирических коэффициентов а, Ь, с необходимо будет откорректировать ка основе экспериментов на действуюших обвязках работающих компрессорных станций. [c.27]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...