Устройство для моделирования не-стационарных физических полей

Сееез Сфеетснни Сфцнавестнчаеек РесвубвеОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 040779 (21)2790846/18-24 (51)М )(л с присоединением заявки Йф(23)Приоритет С 06 С 7/48 ГасуяарствеиямЯ каивтет СССР вф ямаи нзобретенвЯ в еткРмтнЯ.М.В нинградскоеоектно-изыинститу отделение Всесоюзного орд на Ленинаательского и научно-иссле оватйлвокогоГидроироект им.о.и.жука 71) Заявите 54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕИ2 тных устройст ая точность р Изобретение относи ислительным машина еточным моделям, и моделирования нес еских полей, напри ся к аналоговым,в частностипредназначено ационарных фиер температурНедо являетс щения. Цель ности мтком иэвеедостато к обретения - повышение толирования,и ы сываем в о е Задачи укаэанного класс я дифФеренциальным ура тних производных видах2а т+ ю 0- ) Сду комая фун ия; е еноса Т С д нт х 20 Л, коэффицие ы и ружвремя;х,у - оси координат.Известно устройство для решения дифференциальных уравнений в частны производных, содержащее ВС"сетку, блоки задания граничных и начальныхусловий 1 1)Наиболее близким по техническому решению к изобретению является устройство, содержащее ВС-сетку, одни входы которой подключены .к выходам блока граничных условий, а другие входы - к выходам блока начальных условий, операционный усилитель, выход которого соединен с блоком ре .гистрации 12 . Указанная цель достигается тем, что .в устройство для моделирования нестационарных физических полей, содержащее ВС-сетку, первый вход которой подключен к выходу блока задания начальных условий, блок задания граничных условий, блок регистрации, .введены генератор экспоненциально убывающего напряжения, генератор экспоненциально возрастающего напряжения и блоки умножения, выход первого иэ которых подключен к второму входу ВС-сетки, выход которой соединен с первым входом второго блока умножения, выход которого подключен к входу блока регистрации, выход генератора экспоненциально убивающего напряжения. соединен с первым входом первого блока умножения, второй вход которого подключен к выходу плоха задания граничных условий, выход генератора экспоненциально возрастающего. напряжения соединен со вторым входом второго блока умножения.формула изобретения 25 30 35 40 50 55 Иа чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит ВС-сетку 1, образованную резисторами 2, конденсаторами 3 и резисторами 4 стока, блок 5 задания граничных условий, генератор б экспоненциально убывающего напряжения, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами первого блока 7 умножения, выход которого подключен ко входу НС-сетки 1, блок 8 задания начальных условий, второй блок 9 умножения, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами ВС-сетки 1 и генератора 10 экспоненциально возрастающего напряжения, а выход блока 9 умножения - со входом блока 11 регистрации.Устройство работает следующим образом.Величина проводимости стока устанавливается равной максимально у значению входной (выходной) проводимости подключенных к узлам ИС-сетки 1 устройств, оказывающих шунтирующее действие. В узлах, содержащих шунтирующие проводимости, величина проводимости стока устанавливается равнойд, =пах(д; ) -я (2) где дд - проводимость стока;щах(д ) - максимальное значениешунтирующей проводимости в ВС-сетке 1;дщ, - значение шунтирующейпроводимости в 1-ом узле ЙС-сетки.Таким образом, эквивалентные величины. проводимостей стока во всех узлах ВС-сетки 1 имеют .одну и ту же величину, а моделируемое при этом уравнение имеет вид(3)Д 2 Думф где Е - постоянная величина, зависящая от величины проводимости стока.лИскомая функция Т(х,у, ), являющаяся решением уравнения (1), связана с решением Т(х,у,с ) уравнения (3) следующей зависимостьюТ=Т е "ф, (4) что доказывается простой подстановкой (4) в (1)Граничным условием для функцииТ является функцияТ/г=Т/ге "ф, (5)где Т/г - заданное граничное условиедля функции Т. Начальные условия для функций Т и Тф совпадают, т.е.Т(х,у. о) Т (х,у,о) .Таким обраЪом, если напряжения на контуре ВС-сетки 1 изменять в соответствии с зависимостью (5), что реализуется с помощью блока 5 задания граничных условий, генератора . б экспоненциально убывающего напряжения и блока 7 умножения, то на сетке воспроизводится поле функции Т , переход от которой к искомой 1функции Т осуществляется посредством блока 9 умножения и генератора 10 экспоненциально возрастающего напряжения.Получаемое при этом решение не содержит погрешности, обусловленной шунтирующим действием подключаемых к модели устройств, благодаря чему и достигается более высокая точность моделирования. Устройство для моделирования нестационарных Физических полей, содержащее ВС-сетку, первый вход которой подключен к выходу блока заданияначальных условий, блок задания граничных условий, блок регистрации,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности моделирования, в него введены генератор экспоненциально убывающего напряжения,генератор экспоненциально возрастающего напряжения и блоки умножения,выход первого из которых подключенк второму входу ВС-сетки, выход которой соединен с первым входом второгоблока умножения, выход которого подключен к входу блока регистрации,выход генератора экспоненциальноубывающего напряжения соединен с первым входом первого блока умножения,второй вход которого подключен квы"оду блока задания граничных условий, выход генератора экспоненциально возрастающего напряжения соединенсо вторым входом второго блока умножения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кузьмин М.П, Электрическое моделирование нестационарных процессовтеплообмена. М., Энергия, 1974,с.2332. Авторское свидетельство СССР9 517028, кл. С 06 С 7/48, 1974 (прототип).оддисно 6 Тираж 7.45 ПНИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушскал наб д.4 юаф Юфилиал ПППфПатент, г.ужгород, улМроектнаи, 4