Моделирования поведения

Основные закономерности регулярного теплового режима бы-1и подробно исследованы Г. М. Кондратьевым [Л. 40], который )аскрыл основные связи, существующие между темпом охлажде-щя т, с одной стороны, и физическими свойствами тела, его фор-йой, размерами и условиями охлаждения — с другой. Это позволи-io разработать способы приближенного расчета нестационарных •емператур*ных полей; методы моделирования нестационарных про-(ессов в сложных объектах, дать оценки неравномерности темпе-•атурных полей в различных условиях и т. д. На основе теории ре-улярного режима были предложены и получили широкое распро-транение на практике новые методы определения теплофизических •войств веществ: а, Я, с, термических сопротивлений JR, степени чер-юты тел е, коэффициентов теплоотдачи а. Преимуществом таких [етодов является простота техники эксперимента, высокая точ-.ость получаемых результатов и малая затрата времени на прове-(ение опытов.

Основные закономерности регулярного теплового режима были подробно исследованы Г. М. Кондратьевым [40], который определил основные связи, существующие между темпом охлаждения т, с одной стороны, и физическими свойствами тела, его формой, размерами и условиями охлаждения — с другой. Это позволило разработать методы приближенного расчета нестационарных температурных полей, методы моделирования нестационарных процессов в сложных объектах, дать оценки неравномерности температурных полей в различных условиях и т. д. На основе теории регулярного режима были предложены и получили широкое распространение на практике новые методы "определения теплофизических свойств веществ: а, К, с, термических сопротивлений R, степени черноты тел е, коэффициентов теплоотдачи а. Преимуществом таких методов является простота техники эксперимента, высокая точность получаемых результатов и малая затрата времени на проведение эксперимента.

В статье рассматриваются проблемы моделирования нестационарных турбулентных течений в неподвижных элементах гидромашин на базе модельного эксперимента, получение на стадии проектирования оптимальных геометрических форм неподвижных элементов гидромашин, обеспечивающих снижение динамических

В статье рассматриваются проблемы моделирования нестационарных турбулентных течений в неподвижных элементах гидромашин на базе модельного эксперимента, получение на стадии проектирования оптимальных геометрических форм неподвижных элементов гидромашин, обеспечивающих снижение динамических

обращают на себя внимание чрезвычайно высокие градиенты температур в элементах пары трения в начале и середине процесса торможения. Конечно, такие градиенты не всегда можно создавать при стационарном режиме трения на машине И-47, даж,е применяя интенсивное охлаждение элементов пары. Однако это не является препятствием для первичной опенки работоспособности той или иной пары трения в указанных нестационарных температурных режимах. Температурные характеристики оказывают решающее влияние на трение и износ, поэтому на машине И-47 всегда возможно постепенно -подойти, изменяя скорость, к такому режиму испытания, при котором температура на повехности трения будет равна предельной температуре реального процесса торможения. Полученные при этом показатели коэффициента трения и -износа необходимо рассматривать как предельные, так как они получаются при меньших градиентах температуры в сходных элементах пары трения. Эти показатели, как уже указывалось выше, будут занижены по коэффициенту трения и завышены по износу, что безусловно гарантирует большую износостойкость испытуемой пары в реальных условиях эксплуатации. Уточнить эти характеристики можно корректировкой коэффициентов трения и износов для каждой ступени температуры путем пересчета на реальные градиенты температур. Однако такой способ хотя и возможен, но вряд ли целесообразен из-за громоздкости. Поэтому в дальнейшем для большего моделирования нестационарных режимов трения в лабораторных испытаниях машина И-47 была модернизирована и получила наименование ИМ-58. В этой -машине удачно сочетаются все возможности машины И-47 с возможностями настольного инерционного стана.

В книге рассмотрены теоретические и практические вопросы расчета и моделирования нестационарных процессов теплообмена. Дано последовательное изложение численных, аналитических, табличных методов расчета и математического моделирования в применении к нестационарным процессам в условиях высоких тепловых нагрузок при несимметричном тепловом воздействии. Изложена методика построения специализированных электрических моделей.

Вторая часть книги посвящена теоретическому обос- _ нованию электрического моделирования нестационарных тепловых процессов, а третья — практическому использованию электрических моделей.

Основное содержание второй части составляет разработанная автором методика проектирования и построения электрических моделей для моделирования нестационарных тепловых процессов. Излагается методика электромоделирования нестационарного теплопереноса на моделях из сопротивлений по явной и неявной схемам и на аналоговых вычислительных машинах. Методологической особенностью проектирования электрических моделей является строгое математическое обоснование, построенное на теории обобщенных переменных. Такой подход позволяет создать единую базу для проектирования моделей различной физической природы при решении задач теплофизики.

Изложение численных, аналитических, табличных методов расчета и методов моделирования нестационарных процессов теплообмена поможет читателю найти правильный путь решения конкретной задачи.

Для составления таблиц необходимо решить систему обобщенных уравнений (4-18) — (4-21). В рассматриваемом случае таблицы теплового расчета были составлены с помощью электрической модели. Методика составления таблиц изложена в разделе электрического моделирования нестационарных тепловых процессов (см. гл. 11). При составлении таблиц теплового расчета были приняты следующие значения параметров: а = 0,005; 0,01; 0,05; 0,1; L=0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5. Значения t изменялись от нуля до выхода теплового процесса в стенке на стационарный режим. Пределы изменения входных параметров 0 и L приняты такими, чтобы, не усложняя таблиц, охватить возможно большее количество задач, решаемых табличным методом.

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ

испытание на надежность может явиться базой для осуществления моделирования поведения сложной системы в условиях эксплуатации;

Главная проблема корректного моделирования поведения композиционного материала состоит в адекватном представлении сложных граничных условий, получающихся при выделении локальной области для исследования ее напряженно-деформированного состояния, например при выделении изолированного волокна с непосредственно окружающим его материалом матрицы. На поверхности раздела двух материалов необходимо поставить граничные условия в напряжениях и (или) в перемещениях так, чтобы они верно отражали реальные физические условия на этой поверхности. Однако из-за многократного взаимодействия волокон перемещения и напряжения внутри композита распределены чрезвычайно сложным образом, так что значения напряжений и перемещений на поверхностях раздела, являющиеся граничными условиями задачи, вообще говоря, неизвестны.

Исследованы механизмы разрушения материалов, армированных волокнами при статическом и циклическом нагружениях. Показана важность и необходимость рассмотрения разрушения композитов на микроуровне. Причина этого заключается в первую очередь в присущей этим материалам неоднородности и анизотропии, приводящим к существованию многочисленных плоскостей слабого сопротивления (например, сдвигу и поперечному отрыву), по которым, как правило, распространяются трещины. В начале главы коротко рассмотрены виды разрушения однонаправленных слоистых композитов без надрезов при растяжении — сжатии в направлении армирования и перпендикулярном направлении, а также при сдвиге. Акцент сделан на особенностях разрушения этих композитов на уровне компонент. Макроповедение композитов оценивалось на основании анализа неустойчивого развития повреждений, возникших на микроуровне. При помощи модели, названной моделью сдвигового анализа, учитывающей неоднородность композита на микроуровне, теоретически обосновано аномальное влияние диаметра отверстия в слоистом композите на несущую способность. Этот метод анализа также использован для моделирования поведения слоистого композита со сквозным отверстием.

Для моделирования поведения материалов, учитывающего указанные особенности деформирования конструкций, могут быть использованы как деформационная теория пластичности или теория малых упругопластических деформаций А.А. Ильюшина, обобщенная на случай сложного неизотермического нагружения в работах [35, 36] , так и разнообразные теории течения [36, 37] и др. Однако применение наиболее общих из них, позволяющих рассматривать сложные траектории силового и температурного нагружения, происходящие при этом изменения структурного состояния материалов, сопряжено со значительными трудностями экспериментального и вычислительного характера. Поэтому на практике широкое применение нашли соотношения деформационной теории пластичности, учитывающие, разумеется, условия разгрузки и последующего нагружения, и теории течения для достаточно простых и подробно исследованных моделей. При этом удается ограничиться минимальным объемом экспериментальных данных, необходимых для определения соответствующих параметров моделей. Примерами такого подхода применительно к статическим и квазистатическим задачам деформирования и прочности конструкций являются работы [33—36, 38, 40] и др.

Наиболее точный и естественный подход к исследованию патрубковых зон сосудов давления при всем многообразии условий их нагружения заключается в непосредственном использовании трехмерных расчетных схем, принимая во внимание реальные геометрию сосуда, давления, краевые условия и распределение нагрузок. Такой подход оказывается единственно возможным для адекватного моделирования поведения сосудов давления с отношениями 1/4
Вопросы моделирования поведения человека-оператора в замкнутой системе регулирования являются достаточно сложными и в

АНАЛИЗ НЕКОТОРЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОВЕДЕНИЯ ШАГОВОГО ПРИВОДА

Здесь функции А к В характеризуют необратимое упрочнение (по мере увеличения Ж обе функции стремятся к некоторым постоянным значениям); параметр ^ — обратимое упрочнение. При р = 0 получаем выражение (7.57); при А ~ const, В — const — вариант (7.59), видоизмененный так, что упрочнение (при одинаковых i) в «слабых» подэлементах происходит быстрее, чем в «сильных». Для моделирования поведения стали Х18Н9 были опре-

Приведенные примеры наглядно иллюстрируют эффективность применения метода конечных элементов для моделирования поведения конструкций во внешней среде. Однако не надо думать, что в области разработки числен-

В фундаментальных работах Л. Брил-люэна [160], Л.Д. Ландау и Е.М. Лифшица [94], В.В. Новожилова [108] было показано, что линейная теория упругости, успешно применявшаяся ранее для моделирования поведения многих материалов и

Процедура идентификации модели (5.13) рассмотрена в работе [52], Для моделирования поведения стали 12Х18Н9 по опытным