Menu

Физическое моделирование. Основные положения

Задачей физического моделирования является определение характеристик основного сооружения по характеристикам модели, найденным при ее испытании. Особенностью физического моделирования является то, что для определения характеристик основного сооружения не требуется математического описания процессов, достаточно лишь иметь представление о механизме (физической природе) явлений, чтобы правильно рассчитать параметры основного сооружения по данным испытания модели сооружения.

Так как при физическом моделировании физическая природа явлений, протекающих в натурном изделии и модели, одинакова, по результатам опытов на моделях можно оценивать характер эффектов и количественные взаимосвязи между величинами для натурных условий.

Основой физического моделирования служит теория подобия. Частными видами физического подобия являются: геометрическое (подобие сходственных геометрических элементов или тел); кинематическое (подобие полей скоростей для двух рассматриваемых движений); динамическое (подобие систем действующих сил или силовых полей различной физической природы — силы тяжести, силы давления и т. п.); механическое (предполагает наличие геометрического, кинематического и динамического подобий); подобие тепловых процессов; электродинамическое.

При механическом моделировании различают простое и расширенное подобия, которые могут быть и приближенными. Общими условиями простого и расширенного подобия являются следующие: модель и натура должны быть геометрически подобны; действующие на модель нагрузки должны быть подобны нагрузкам, действующим на натуру; безразмерные величины (коэффициент Пуассона, коэффициент трения, относительная деформация и т. п.) должны быть одинаковыми для модели и натуры; материал модели и натуры может быть разным, но в исследуемой области связи напряжений и деформаций должны следовать закону Гука.

Различия между простым и расширенным подобием заключаются в том, что при простом — коэффициенты подобия для напряжений, модули упругости — одинаковы, при расширенном — разные, причем, в последнем случае, могут быть разными и упругие постоянные материалов модели и натуры. При этом желательно, чтобы коэффициенты Пуассона были одинаковыми.

Физическое моделирование состоит из двух этапов:

  • теоретическое воспроизведение на модели изучаемого физического явления или технического устройства (включая конструкции и сооружения) подобного натурному образцу;
  • изготовление моделей и выполнение на них требуемых наблюдений и измерений.

Теория моделирования основана на теории подобия. Пересчет данных, полученных на модели, на основное сооружение выполняют на основании теории подобия.

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:5241 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:8407 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:5189 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Контроль температуры и влажности образцо…

Контроль температуры и влажности образцов. Контроль температуры образцов осуществляют термопарами или термосопротивлениями, установленными в образце или на его поверхности. При измерениях диэлектрических свойств наличие датчика Температуры в образце может существенно...

27-09-2011 Просмотров:4154 Электрические и упругие свойства криогенных пород

Условные знаки топографических карт и пл…

Рамки карты и координатные линии. Листы топографических карт имеют три рамки: внутреннюю, минутную и внешнюю. Внутреннюю рамку образуют отрезки параллелей, ограничивающих площадь карты с севера и юга, и отрезки меридианов...

13-08-2010 Просмотров:38693 Инженерная геодезия. Часть 1.

Применение карт базисной поверхности при…

Для получения хороших результатов при сейсморазведке большое значение имеет определение глубины залегания подошвы малых скоростей. Важно также, чтобы взрыв был выполнен в водоносном горизонте или хотя бы в горизонте, пропитанном...

18-08-2010 Просмотров:5626 Морфометрический метод.