Устройство для решения задач теплопроводности

Авторы патента:

G06G7/56 - тепловых потоков (G06G 7/58 имеет преимущество)

Союз Советскии

Социвлистичесыик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii898458 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) За я влено 09. 04. 80 (2! ) 2908439/1 8-24 с присоединением заявки Р1евЂ” (23) П рноритет

Опубликовано 15.01.82. Бюллетень Рй 2

Дата опубликования описания 15 .01. 82 (51)М. Кл.

С 06 0 7/56

Гааударотееииый кавитет

СССР во делен иеобретеиий и открытий (53) УДК 681 ° 333 (088. 8) (72) Автор изобретения

8.И.Иацевитый

Институт проблем машиностроения АН УкраинскойС (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для определения начального распределения температуры в теле по более поздней информации о его тем- -

S пературном поле.

Известно устройство для решения задач теплопроводности, содержащее

RG -.сетку, выходы которой подключены к первым входам блока сравнения, вторые входы которого соединены с выходами делителя напряжения, блок управляемых резисторов, следящие системы, выполненные в виде сервопоивода, блок сумматоров-вычитателей (11 .

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для решения задач теплопроводности, содержащее делитель напряжения, блок сравнения, RC-сетку, блок интеграторов и блок управляемых резисторов 21.

Однако эти известные устройства не позволяют решать обращенную задачу теплопроводности.

Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет возможности решения обращенной задачи теплопроводности.

Поставленнал цель достигается тем, что в устроиство для решения задач теплопроводности, содержащее RC-сетку, выходы которой подключены к первой группе входов блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с выходами блока задания текущих значений, группа выходов блока сравнения подключена соответственно к группе входов блока интеграторов, введены блок задания начальных условий, блок ключей, блок решения обратной задачи теплопроводности и блок управляемых источников напряжения, группа выходов которого подключена к группе входов блока решения обратной задачи теплопроводности, груп"

898458

Формула изобретения

55,па выходов которого соединена с группой информационных входов блока ключей, группа управляющих входов которого подключена к группе выходов блока задания начальных условий, группа выходов блока ключей соединена с группой входов RC-сетки, группа выходов блока интеграторов подключена к группе входов блока управляемых источников напряжения.

Кроме того, блок решения обратной задачи теплопроводности содержит RCсетку, блок сумматоров, блок делителей напряжения, блок питания и блок следящих систем, группа выходов котороУ го подключена к граничным узлам RC-сетки узловые точки которой соединены с первой группой входов блока сумматоров и являются группой выходов блока решения обратной задачи теплопроводности, группа входов которого подключена к группе входов блока делителей напряжения, первая группа выходов которого соединена с группой входов блока питания, группа выходов которого подключена к группе входов RC-сетки, вторая группа входов блока сумматоров подключена ко второй группе выходов блока делителей напряжения, третья группа выходов которого соединена с первой группой входов блока следящих систем, вторая группа входов которого подключена к группе выходов блока сумматоров.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема блока решения обратной задачи теплопроводности.

Устройство содержит блок задания начальных условий 1, RC-сетку 2, блок сравнения 3, блок задания текущих значений 4, блок интеграторов 5, блок управляемых источников напряжения б, блок решения обратной задачи теплопроводности 7, блок ключей 8.

Блок решения обратной .задачи теплопроводности 7 содержит RC-сетку 9, блок 10 сумматоров, блок делителей 11 напряжения, блок питания 12, блок следящих систем 13.

Устройство работает следующим образом.

По произвольно заданным с помощью блока 1 начальным условиям RC .-сетка 2 формирует некоторое решение, которое характеризуется изменением потенциала в пространстве и времени. Сигналы иэ узлов RC- сетки 2 поступают на один из входов блока сравнения 3, на вторые входы которых подаются сигналы с выходов блока задания текущих значений 4, пропорциональные заданным законам изменения температуры во времени в соответствующих точках тела. Сигналы рассогласования с выходов блоков сравнения 3 через блок интеграторов 5 поступают на входы блока управляемых источников напряжения б, где формируются сигналы, моделиоуюшие начальные температуры в указанных выше точках, Поскольку для нормальной работы RCсетки начальные условия должны быть заданы во всех внутренних ее узлах, для идентификации этих условий сигналы с выхода блока управляемых источников напряжения б поступают на входы блока решения обратной задачи теплопроводности 7, в котором происходит параллельное восстановление граничных условий и начальных температур во всех узлах сетки, разбивающей моделируемое тело на элементарные участки (объемы). Потенциалы, соответствующие этим температурам, с выхода блока решения обратной задачи теплопроводности 7 подаются через блок ключей 8 во все узлы RC-сетки 2. Регулирование происходит до тех пор, пока изменение потенциалов во времени в соответствующих узлах RC-сетки не будет аналогичным заданному изменению потенциалов, формируемых блоком задания текущих значений 4 для тех же узлов.

Использование предлагаемого устройства в народном хозяйстве позволяет расширить функциональные воэможности аналоговой техники при решении обратных задач теплопроводности и определять начальное температурное поле тел по более поздней информации о его температуре, что делает более достоверным определение теплового и термонапряженного состояния элементов конструкций, от которых зависит надежность и долговечность оборудования, работающего в сложных температурных условиях.

1. Устройство для решения задач теплопроводности, содержащее RC -сет° ку, выходы которой подключены к первой группе входов блока сравнения, вторая группа входов которого соеди898458

30 нена с выходами блока задания текущих значений, группа выходов блока сравнения подключена соответственно к группе входов блока интеграторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет возможности решения обращенной задачи теплопроводности, в него введены блок задания начальных условий, блок ключей, блок решения обратной задачи теплопроводности и блок управляемых источников напряжения, группа выходов которого подключена к группе входов блока решения обратной задачи теплопроводности, группа выходов которого соединена с группой информационных входов блока ключей, группа управляющих входов которого подключена к группе выходов блока задания начальных условий, группа выходов блока ключей соединена с группой входов С-сетки, группа выходов блока интеграторов подключена к группе входов блока управляемых источников напряже.ния.

2. Устройство no *.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок решения обратной задачи теплопроводности содержит RC-сетку, блок сумматоров, блок делителей напряжения, блок питания и блок следящих систем, группа выходов которого подключена к граничным узлам RC-сетки, узловые точки которой соедйнены с первой группой входов блока сумматоров и являются группой выходов блока решения обратной задачи теплопроводности, группа входов которого подключена -к группе входов блока делителей напряжения, первая группа выходов которого соединена с группой входов блока питания, группа выходов которого подключена к группе входов RC"ñåòêè вторая группа входов блока сумматоров лодключена ко второй группе выходов блока делителей напряжения, третья группа выходов которого соединена с первой группой входов блока следящих систем, вторая группа входов которого подключена к группе выходов блока сум" маторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 297970, кл, G 06 G 7/46, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2584263, кл. G 06 6 7/56, 18.10.78.