Устройство для решения уравнений эллиптического типа

 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для решения уравнений эллип- -тического типа, содержащих частные производные первого порядка и смешанные производные, а также для моделирования физических полей, описываемых такими уравнениями. Цель изобретенияповышение точности, а также упрощение конструкции интегратора, повышение его надежности и снижение трудоемкости ввода токов правых частей в узлы сетки. Цель изобретения достигается за счет введения в устройство блока моделирования правой части уравнения, который имеет сложную структуру, с соответствующими функциональнь ш связями между ним и известными блоками устройства. Токи, которые могут быть введены в устройство, находятся в диапазоне от долей микроампера до еди ниц миллиампер, поэтому устройство может быть использовано с R-сетками, выполненными на различных элементах. 1 ил. с ю (Л д с«э 3d сл ашА

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

«9< 811«« (50 4 G 06 G 7 46 СЕСрм ® 4ИОКа

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

{21) 3692843/24-24

{22) 13,01.84 (46) 07.06.86. Бюл. Р 21 (71) Институт технической механики

АН УССР (72) Ю. М. Трояновская и О. В. Петров (53) 681 .333(088.8) (56) Способ расчета пологих оболочек методом электрических аналогий. Центр научно-технической информации по гражданскому строительству и архитектуре.

М., 1968.

Авторское свидетельство СССР

У 136909, кл. G 06 G 7/46, 1961. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ

ЭЛЛИПТИЧЕСКОГО ТИПА (57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для решения уравнений эллиптического типа, содержащих частные производные первого порядка и смешанные производные, а также для моделирования физических полей, описываемых такими уравнениями. Цель изобретенияповышение точности, а также упрощение конструкции интегратора, повьппение

его надежности и снижение трудоемкости ввода токов правых частей в узлы сетки. Цель изобретения достигается за счет введения в устройство блока моделирования правой части уравнения, который имеет сложную структуру, с соответствующими функциональными связями между ним и известными блоками устройства. Токи, которые могут быть введены в устройство, находятся в диапазоне от долей микроампера до единиц миллиампер, поэтому устройство может быть использовано с R-сетками, выполненными на различных элементах.

1 ил.

13 2 напряжения, а с помощью переменного резистора 6 по амперметру 8 - заданную величину тока I „ . После этого регулируют ток источника корректиру» ющего тока (ИКТ), т.е. величину сигнала на входе 1) задания производных уравнения устройства до получения нулевого показания нуль-индикатора

3. При этом выполняются условия (3) (4) Токи Втекаю67ж В узлы я, н ц (5) 20 ю %

2 (Ч2 Ч7)К

+ «i - .)8„ (6) После вычитания услович (6) из (5)

12 - (V Z - У ) 8 (7) По закону Кирхгофа для узла q, Г

Х -Х„ (8) а по закону Ома для резистора 2

Ф

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике, предназначено для решения уравнений эллиптического типа, содержащих частные производные первого порядка и смешанные производные, и может быть использовано для моделирования физических полей, описываемых такими уравнениями.

Цель изобретения - повышение точности, упрощение. конструкции интег- lp ратора, повышение его надежности и снижение трудоемкости ввода токов правых частей в узлы сетки.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит R-сетку 1, масштабный резистор 2, нуль-индикатор 3, основные токозадающие резисторы 4, блок моделирования правой части уравнения, состоящий из ограничительного резистора 5, переменного резистора 6, источника 7 постоянного напряжения, амперметра 8 и переключателя 9 и дополнительные токоэадающие резисторы 10, вход 11 задания производных уравнения устройства.

Устройство работает следующим обр азом.

В центральный внутренний узел Rсетки необходимо ввести корректирующий ток, пропорциональный производной потенциала по координате

Хм (2

35 и заранее заданный ток, пропорциональный правой части решаемого уравнения

Х„ т.е. суммарный ток г

; (U,2 — U) + I, (2) .Потенциалы узловых точек схемы, токи ветвей, сопротивления и проводимости элементов обозначены на схеме.

X.

Ввод тока Х осуществляют следующим образом. Масштабный резистор 2 с помощью телефонного штеккера вклю чают в разрыв провода, соединяющего вход ll задания производных уравне- 50 ния (источник корректирующего токаИКТ) с соответствующим узлом К-сетки.

Дополнительные токозадаыщие резисторы 10 подключают к внутренним узлам

R-сетки, смежными с узлом i. В блоке моделирования правой части уравнения переключателем 9 устанавливают необходимую полярность источника 7

Из условий (9) н (7) следует

I 8 (U2- UÌ) + InР (10)

8 м

Соответствующим выбором R обеспечивается выполнение условия (2).

После установки необходимого тока в i-й узел R-сетки весь блок отключают от R"сетки, при этом вход 11 задания (ИКТ) непосредственно соединяется с узлом. Так же производится ввод токов в остальные узлы R-сетки.

Подключение (или отключение от Rсетки) блока моделирования правой ча сти уравнения практически не влияет на величину токов, вводимых в узлы сетки, а следовательно, и на распределение токов в сетке, так как сопротивления резисторов 4, 5 и 10 и внутреннее сопротивление ИКТ выбирают на два-три порядка большими, чем сопро тивления резисторов R-сетки и масш513

Составитель В. Рыбин

Редактор О. Головач .Техред Г.Гербер Корректор О. Луговая

Заказ 3093/53

Ти} аж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035, Москва, Ж-35, Раушская яаб., д. 4/5.

Производственно полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1236 табного резистора 2. По этой же причине регулировка тока ИКТ не влияет на установленную величину тока I„ ц

Токи, которые могут быть введейы устройством, лежат в диапазоне от долей микроампера до единиц миллиампер, поэтому устройство может быть использовано с R-сетками, выполненными на различных элементах; на переменных резисторах, на нелинейных полупровод- 10 никовых резисторах, на оптронах.

Применение блока моделирования правой части уравнения позволяет одновременно с корректирующим током ввести узел К-сетки ток правой ча- 15 сти одним органом управления, что существенно сокращает объем работы оператора, упрощает конструкцию интегратора, повышает его надежность и точность решения уравнений. 20

Формула изобретения

Устройство для решения уравнений эллиптического типа, содержащее Rсетку, нуль-индикатор, вход задания производных уравнения устройства через масштабный резистор подключен к внутреннему центральному узлу R-сетки, первый и второй выводы масштабного резистора соответственно через пер- Зб вый и второй основные токозадающие резисторы соединены с первым и вторым входами нуль-индикатора, подключенными соответственно через первый и второй дополнительные токозадающие резисторы к первому и второму внутренним узлам К-сетки, смежным с внут ренним центральным узлом этой R-сетки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введен блок моделирования правой части уравнения, содержащий амперметр, переключатель, источник постоянного напряжения, ограничительный резистор и переменный резистор, подвижный контакт которого соединен с вторым выводом масштабного резистора, первый вывод которого подключен к первому выводу амперметра, второй вывод которого через первый замыкающий контакт переключателя соединен с отрицательным выводом источника постоянного напряжения, положительный вывод которого через второй замыкающий контакт переключателя подключен к второму выводу амперметра, вы вод переменного резистора соединен с первым выводом ограничительного резистора, второй вывод которого через третий замыкающий контакт переключателя подключен к положительному выво ду источника постоянного напряжения, отрицательный вывод которого через четвертый замыкающий контакт переключателя соединен с вторым выходом ограничительного резистора.