Устройство для моделирования физических полей
ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 29. 02. 80 (21) 2894335/18-24 (51)M. Кл. G 06 G 7/46 с присоединением заявки М Гееударетееввые кеаятет CCCP (23) Приоритет Опублйковано 23. 02.83. Бюллетень М 7 {53) УДр(681.333 (088.8) яв аелем кзевретевкк и етермтий Дата опубликования описания 23, 62.83 Г. Н. Азаров, В. M. Андриевский, В. В. Гармаш .-:. ..Р".." " и Н. А. Поветкин ) 1 1 .... .; i i ., . . .к ! Харьковский ордена Ленина политехнический инсеНЖуФ2 ;"-:-" им. В. И. Ленина (72) Авторы изобретения (? I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для решения задач теории поля. Изобретение может быть применено при исследовании физических полей с малыми градиентами. Известно устройство для решения физических полей, содержащее блок задания граничных условий, сеточную модель P1 $ Однако такое устройство неэффективно для моделирования полей с малыми градиентами. з Наиболее близкой к изобретению является модель, содержащая блок гра-, ничных условий, выход .которого подключен к узлам первой сеточной модели, и вторую сеточную модель (2 1. Недостатком известной модели является недостаточная точность моделирования. Цель изобретения - повышение точности моделирования. Указанная цель достигается тем, что в устройство -для моделирования физических полей, содержащее блок граничных условий, выход которого подключен к граничным узлам nepsoA сеточной модели, и вторую сеточную модель, введен блок операционных уси лителей, выходы которого подключенй к соответствующим граничным. узлам второй сеточной модели, входы блока операционных усилителей соединены соответственно с внутренними узлами первой сеточной модели, расположен" ными по контуру исследуемой области. На чертеже представлена блок-схема устройства для моделирования фиэи" ческих полей. Устройство содержит первую сеточ" ную модель 1, граничные узлы 2, контур 3, вторую сеточную модель 4, блок 5 операционных усилителей, операцион" ный усилитель 6, исследуемую область Формула изобретения Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Николаев Н. С. и др. Аналоговая математическая машина УСМ-1 для решения краевых задач уравнений математической физики. М., Машгиэ, 1962, с. 235-239. 2. Волынский Б. А. и Булман В.Н. Модели для решения краевых задач. М., Физматгиз, 1969, с. 154-156 (прототип). 3 9990 7, базовые точки 8 и 8, блок 9 граничных условий. На сеточной модели 1, по границе, 2 которой заданы граничные условия, выбирают контур 3, который охватывает область 7 искомых перепадов и находится на достаточно близком рассто.янии от него, так что перепады напряжения еще хорошо различимы. Эту область моделируют с помощью отдельной сеточной модели 4. При этом диапазон изменения граничных условий принимают равным диапазону задания граничных условий на границе 2 сеточной модели 1. Граничные условия зада- 1 ют таким образом, что максимальному перепаду ставится в соответствие максимально возможное значение напряжения граничных условий. Величина граничных условий для остальных перепадов определяется с помощью прямой пропорции 0 = 0 ь0 ГЗ-1 Ь0„. „ () 1 где 0 - текущее значение напряг - жения граничных условии ч первого рода; 0макс - .максимальное напряжение для задания. граничных условий первого рода; Ь0 - перепад напряжений по границе области; Ь0 — максимальный перепад напряжений. Из-за изменения вел ины масштабного коэффициента К = " 1,гдейТ перепад физической величины, значения параметров новой сеточной модели будут другими, хотя шаг может оставаться таким же, как и на сеточной модели 1, Такой метод моделирования реализует некоторое электрическое растягивание исследуемой области мо-. дели до максимально- возможного диапазона граничных условий, При этом увеличенные, перапады напряжения на сеточной модели 4 соответствуют тем же перепадам физической величины, которые моделируются областью, ограниченной контуром 3. В предлагаемом устройстве для пропорционального увеличения перепадов напряжения по кон- 5О туру 3 используется блок 5 усилителей, коэффициенты передачи усилителей которого устанавливаются в соответствии с вышеизложенным методом 0 ока И Омскc 7О 4 В этом случае формула (1) будет иметь вид 0гу-f = К д0 С выходов усилитей напряжения поступают на граничные точки, сеточной модели 4. Точки, лежащие на контуре 3 и,граничные точки сеточной модели 4 находятся Во взаимвооднозначном соответствии. Точки 8 и 8 являются баI эовыми. Относительно точки 8 на входы усилителей задаются перепады напряжений. Точка 8 соединяется с наименьшим по величине источником задания граничных условий. Так как в большинстве случаев наименьшее значение напряжения для задания граничных условий равно нулю, то точку 8 можно соединить с шиной нулевого потен-, циала. Граничные условия по контуру 2 сеточной модели 1 задаются блоком 9 граничных условий. Благодаря введенному блоку и новым связям между блоками повысилась точность моделирования. Устройство для моделирования физических полей, содержащее блок граничных условий, выход которого подключен к граничным узлам первой сеточной модели, и вторую сеточную модель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введен блок операционныхусилителей,. выходы которого подключены к соответствующим граничным узлам второй сеточной. модели, входы блока операционных усилителей соединены соответственно с внутренними узлами первой сеточной модели, расположенными по контуру исследуемой области. 999070 Составитель И. Дубинина Редактор Л. филиппова Техред И. Гергель КорректорИ. Ватрушкина Заказ 1158/73 Тираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий Il3035 ° Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 т Филиал AllA "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,.4
