Латектйо-тгхкпескля виблиоггка
3I8952
ОЛИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
МПК G 06@ 7/40
Заявлено 23,111.1970 (№ 1416616/18-24) с присоединением заявки №
Приор ите г
Опубликовано 28.Х.1971. Бюллетень М 32
Дата опубликования описания 4.I.1972
Комитет по делам иаобретеиий и открытий при Совете Министров
СССР
ДК 681.332.65 (088.8) Авторы изобретения
В. В. Крамской, Д. И. Пашко и А. Е. Степанов
Институт кибернетики АН Украинской ССР
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ НЕСТАЦИОНАРНОЙ
ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
Изобретение относится к области вычислительной техники.
Известны устройства для решения задачи нестационарной теплопроводности, содержащие одномерную сетку проводимостей для моделирования коэффициентов при производных заданного уравнения по пространственным координатам и времени, блок задания граничных условий и подключенные к узлам сетки проводимостей усилители постоянного тока с конденсаторами и ключами в цепях обратных связей.
Недостаток известных устройств заключается в том, что при решении многомерных задач значительно увеличивается количество моделирующих проводимостей, усилителей постоянного тока, конденсаторов, ключей, а также размеры устройства задания граничных условий и потребления им мощности.
Цель изобретения — упрощение схемы устройства при решении многомерных задач.
Предложенное устройство отличается тем, что оно содержит конденсаторы перезаписи результатов решения вдоль строки или столбца на очередном временном шаге на конденсаторы в цепях обратных связей усилителей постоянного тока, причем зажимы конденсаторов перезаписи через трехпозиционные ключи подключены к заземленной шине, ко входам усилителей постоянного тока и к узлам одномерной сетки проводимостей, которые по одному из координатных направлений соединены через ключи в замкнутую цепь, подключенную в местах соединения проводимостей через группу ключей и дополнительную проводимость к выходу блока граничных условий.
На чертеже приведена схема устройства.
Устройство состоит из одномерной сетки проводимостей 1 для моделирования коэффи10 циентов заданного многомерного уравнения при производных по одной из пространственных координат, проводимостей 2 для моделирования коэффициента при производной по времени, усилителей 8 постоянного тока для
15 записи и считывания напряжений, групп запоминающих конденсаторов 4 для хранения результатов решения по всей области на предыдущем временном шаге, ключей б для подключения конденсаторов к усилителям, конденса20 торов б для перезаписи полученного решения вдоль строки (столбца) исходной области на очередном временном шаге на конденсаторы в цепях обратной связи усилителей, трехпозицпопных ключей 7 для подключения одного кон25 ца конденсатора перезаписи к узловым точкам сетки и земле, а другого — ко входам усилителей 8 постоянного тока и также земле, кл,очей 8 для разряда конденсаторов в цепях обратной связи усилителей 3, ключей 9 для за30 мыканпя проводимостей сетки в кольцо, к,почей 10 для подключения точек соединений проводимостей к блоку 11 задания граничных условий.
Устройство работает следующим образом.
Перед началом решения кондснсаторы 4 заряжаются до некоторых напряжений, моделирующих начальное распределение функции в заданной многомерной области.
Затем конденсаторы 4, соответствующие узловым точкам первой строки и расположенныс обязательно в разных группах, подключаются к усилителям 3 и с них считываются напряжения через проводимости 2 в узловые точки сетки. Одновременно с помощью ключей 9 и 10 формируется цепь, моделирующая исходное многомерное уравнение вдоль этой же строки, к граничным точкам которой подключается устройство задания граничных условий.
Полученное решение на строке записывается на конденсаторы 6, подключенные через находящиеся в,положении а ключи 7 к узловым
: тЯкам сетки одним концом, а другим — к земле. После того, как конденсаторы 6 зарядились, ключи 7 переключаются в нейтральное положение, а,ключи 8 замыкаются, разряжая конденсаторы 4, ранее подключенные к усилителям и хранящие начальные значения искомой функции на первой строке.
Далее ключи 7 переключаются в положение в, и с конденсаторов 6 решение переписывается на уже разрядившиеся конденсаторы 4.
Аналогично протекает процесс решения относительно неизвестных на второй строке, третьей и т. д. пока не будет пройдена вся заданная область и все результаты первого временного шага не будут записаны на конденсаторы 4 вместо начального распределения функциии.
Следующий шаг по времени выполняется уже вдоль другого координатного напряжения.
Полная же аппроксимация исходного многомерного дифференциального уравнения дости5 гается после обхода области по всем направлениям. Например, при решении двумерной задачи каждый второй шаг во времени является исходной дифференциального уравнения, тогда как остальные являются вспомогатель10 ными.
Предмет изобретения
Устройство для решения задачи нестацио15 нарной теплопроводности, содержащее одномерную сетку проводимостей для моделирования коэффициентов при производных заданного уравнения по пространственным координатам и времени, блок задания граничных
2О условий и подключенные к узлам сетки проводимостей усилители постоянного тока с конденсаторами и ключами в цепях обратных связеи, отличающееся тем, что, с целью упрощения схемы при решении многомерных задач, оно
25 содержит конденсаторы перезаписи результатов решения вдоль строки (столбца) на очередном временном шаге на конденсаторы в цепях обратных связей усилителей постоянного тока, причем зажимы конденсаторов перезапи3Q си через трехпозиционные кл;очи подключены к заземленной шине, ко входам усилителей и к узлам одномерной сетки проводимостей, которые по одному из координатных направлений соединены через ключи в замкнутую цепь, 35 подключенную в местах соединения проводимостей через группу ключей и дополнительную проводимость к выходу блока задания граничных условий.
Составитель А. Маслов
Редактор Б. Нанкина Техред 3. Тараненко
Корректоры: О. Зайцева и Н. Коваленко
Заказ 3543/(4 Иад. ¹ 1493 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 475
Типография, пр. Ссп-.упова, 2
