To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Model fizyczny
Pojęcie modelu fizycznego oznacza wyidealizowany układ fizyczny, który dla badanego zagadnienia odpowiada rzeczywistemu układowi tylko pod względem jego istotnych cech. Model fizyczny powstaje w wyniku przeprowadzania uproszczeń, które sprawiają, że staje się łatwiejszy do analizy. Na przykład w analizie dynamicznej bardzo często masy rozproszone zastępuje się masami skupionymi, a w analizie statycznej rezygnuje się z uwzględnienia wielu drugorzędnych elementów, nie mających istotnego wpływu na pracę konstrukcji i tym samym na uzyskiwane wyniki.
Modelowanie fizyczne jest bardzo ważnym zagadnieniem w analizy konstrukcji, gdyż poprawność przyjętego modelu fizycznego decyduje najczęściej o zgodności wyników uzyskanych z obliczeń i pomiarów. Przy modelowaniu fizycznym istnieje zawsze niebezpieczeństwo zastosowania zbyt uproszczonego modelu, który będzie pomijał istotne cechy konstrukcji, mające wpływ na jej pracę. Z kolei zbyt złożony model prowadzi często do skomplikowanych obliczeń matematycznych i dużych nakładów ekonomicznych. Dlatego wybór właściwego modelu fizycznego powinien być kompromisem między opisanymi trudnościami a dokładnością wyników. W praktyce brak jest ścisłych reguł tworzenia modelu fizycznego, dlatego proces ten opiera się na intuicji i doświadczeniu inżynierskim.
Do podstawowych trudności występujących przy tworzeniu modelu fizycznego należą:
- duża złożoność układów rzeczywistych i zjawisk fizycznych w nich zachodzących,
- brak danych o właściwościach fizycznych tych układów (np. niepewności w obliczaniu sztywności).
Liczba wprowadzanych możliwych uproszczeń przy budowie modelu fizycznego może być bardzo duża. Najczęściej stosuje się następujące założenia upraszczające:
- uproszczenie kształtu geometrycznego - złożone kształty, jakie mają układy rzeczywiste, zastępuje się prostymi elementami: prętowymi lub płytowymi, rzadziej
bryłami wielościennymi,
- założenie jednorodności materiału, np. element wykonany z żelbetu, a więc złożony ze stali i betonu traktuje się jako betonowy, wprowadzając niekiedy materiał zastępczy, o cechach uwzględniających fakt niejednorodności materiału,
- przyjęcie pewnych elementów rozpatrywanego modelu jako brył idealnie sztywnych,
- przyjęcie pewnych elementów rozpatrywanego modelu jako nieważkich dotyczy to głównie analizy dynamicznej, gdy na wartość mierzonych charakterystyk dynamicznych ma wpływ masa elementu, np. jeśli w analizie dynamicznej masa jakiegoś elementu jest wyraźnie mniejsza od masy konstrukcji, to można jąpomi-nąć (np. ciężar balustrad w moście),
- założenie liniowych charakterystyk właściwości fizycznych rozpatrywanego modelu np. z reguły zakładamy liniowy wykres związku siła - przemieszczenie w podporach sprężystych,
(…)
…,
- pominięcie mało istotnych oddziaływań wewnętrznych między poszczególnymi elementami rozpatrywanego układu, np. w analizie dynamicznej pomija się opory tarcia pomiędzy poszczególnymi elementami konstrukcji (np. pomiędzy łożyskiem a przęsłem),
- zastąpienie procesów stochastycznych, zachodzących w rzeczywistym układzie, procesami zdeterminowanymi.
…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)