Устройство для моделирования граничных условий

ОПйсАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ боюз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 08.Х 11,1968 ( 1288767/18-24)с присоединением заявкамиПриоритетОпубликовано 04,11,1970. Бюллетень7Дата опубликования описания 10 Х 1.1970 Кл, 42 пт 4, 7/32 42 гп 4, 7/48 МПК Ст 06 д 6 06 д УДК 681,332.6,001.57Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРАвторизобретения Ю, М, Мацевитый Харьковский политехнический институт имени ЛенинаЗаявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ, ди ) ( ди )(Ф) = г (Р), (4) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.Известно устройство для моделирования граничных условий, содержащее нелинейные сопротивления, сумматоры и инвертор,Предложенное устройство отличается тем, что, с целью задания граничных условий четвертого рода между моделями контактирующих тел с различными зависимостями коэффициентов теплопроводности от температуры, в нем к граничной точке одной из моделей контактирующих тел подключены два нелинейных сопротивления, вторые концы которых соединены: один -- с выходом умножителя на константу, другой - с выходом первого сумматора, один из входов которого подключен к той же граничной точке, а другой - через инвертор - к граничной точке молодели второго контактирующего тела, которая также соединена с двумя нелинейными сопротивлениями, вторые концы которых связаны: один с нулевой шиной, другой - с выходом сумматора, оба входа которого также подключены к обеим граничным точкам моделей контактирующих тел.При решении нелинейных задач теплопроводности с граничными условиями чеввертого рода в общем случае, когда зависимость теплофизических свойств от температуры для контактирующих тел различна, применяютдва преобразования типа Кирхгофа:ф = ".,идд и г=1",дд. и)о После перехода к функциям Ф и Р задачаформулируется следующим образом, В контактирующих телах нелинейные уравнениятеплопроводности,превращаются для стаци 10 онарной задачи в уравнения Лапласадгф дгфдхг дугд+ да 015 дхг дузГраничные условия могут быть записаныбез учета тепловой проводимости контактного слоя, образованного выступами шерохова- тости 25 и с учетом. При этом условие (3) остаетсятаким же, а условие (4) должно быть заменено условием УФ) - ,(Г)= --= -- . (5)дфдг".30 Удп 1 у дп уСоставитель Е. В. Тимохина Тираж 500итета по делаий при СоветеСССРРаушская на аказ 1382/8 ЦНИИГ 1 И К ений и открь Г 1 одписиое м изобре- Министров д. 4/5 Москва Ж.З Типография, пр. Сапунова Йадо отметить, что условия (3) в (5) - наиболее общиепоокольку предъявляют значительно меньшие требования к чистоте поверхности и удельному давлению контактирующих тел, чем условия (3) - (4), К тому же условие 5 (4) является частным случаем условия (5) при К=со,Поэтому цель данного изобретения - осуществить граничные условия (3) - (5), причем граничное условие (5) для этого пред ставляется в видеца) - ц(г) = - ф ( = - ". (6) С использованием предлагаемого устройст ва задача решается в один прием без привлечения метода последовательных приближений и без линеаризации граничных условий.Схема устройства приведена на чертеже, Устройство, заключаемое между двумя пас сивными моделями 1 и 2, состоит из четырех нелинейных резисторов 8 - б, двух сумматоров 7 и 8, одного инвертора 9 и одного умно- жителя на константу 10. Вольтамперные характеристики нелинейных резисторов соотвег ствуют зависимостям 1=1(Ф) и 1=1(Р), вытекающим из формул (1). В качестве таких нелинейных элементов могут быть использованы, например, пентоды, лучевые тетроды и другие электронные ламлы с регулируемым З 0 смещением на управляющей сетке и параллельно включенным регулирующим сопротивлением, благодаря чему на лампе можно получить большой диапазон характеристик, подобных вышеупомянутым зависимостям. 35Устройство работает следующим образом.Напряжения из граничных точек М и У, пропорциональные траничным значениям функций Ф и Р; подаются на вход сумматора 7 (сигнал из точки 1 у подается через инвер тор 9), Выходной сигнал сумматора, пропорциональный разности (Ф - Р), подается на катод ламгы нелинейного резистора 4, анод которой связан с граничной точкой М. В результате через нелинейный резистор 4 идет ток, 45 пропорциональный 1(Р), т. е, второму члену левой части условия (б). Для формирования первого члена левой части условия (б) используется нелинейный резистор 3, катод лампы которого соединен с граничной точкой М, а на анод при помощи умножигеля 10 подает я напряжение, в два раза озльшее напряжения в точке Л 1.Нелинейные резисторы б и б вместе с сумматором 8 служат для моделирования условия (б) для точки Л, С этой целью сигналы из точек М и Л подают на вход сумм тора, выход которого соединен с анодом лампы нелинейного резистора б, катод лампы соединен с точкой Л, Нелинейный резистор 5 включают между точкой У и землей (катодом к земле) .Таким образом, задают граничные условия 1 Ч рода между двумя контактиру 1 ощими телами с различной зависимостью коэффициента теплопроводности от температуры. Предмет изобретения Устройство для моделирования граничных условий, содержащее нелинейные содротинления, сумматоры, инвертор и умножитель на константу, отличающееся тем, что, с целью задания граничных условий четвертого рода между моделями контактирующих тел с различными зависимостями коэффициентов теплопроводности от температуры, в нем к граничной точке одной из моделей контактирующих тел подключены два нелинейных сопротивления, вторые концы которых соединены: один - с выходом умножителя н константу, другой - с выходом первого сумматора, один из входов которого подключен к гой же граничной точке, а другой - через инвертор - к граничной точке модели второго контактирующего тела, которая также соединена с двумя нелинейными сопротивлениями, вгорые концы которых связаны: один - с нулевой шиной, другой - с выходом сумматора, оба входа которого также подключены к обеим граничным точкам моделей контактирующих тел. Редактор Б. Б, Федотов Техред Т, П. Курилко Корректор Н. С. Сударенкова