Устройство для решения задач физическихполей

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 434426

Союз Советских

Социапистимеских

Республин (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 21.09.71 (21) 1698891/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.06.74. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 12.12.74 (51) Ч. Кл. С 06О 7/48

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 681.333(088.8) (72) Авторы изобретения

H. М. Бородачев и Г. П. Тариков

Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ФИЗИЧЕСКИХ

ПОЛЕЙ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для реше|ния пространственных контактных задач теории упругости, задач термоупругости, твплопроводности и некоторых других.

Известно устройство, предназначенное для решения пространственных контактных задач, созданное .на основе электростатической аналогии. Это устройство содержит токапроводящую пластину, зонд, соединенный с индикатором, и источник электростатического поля то ко проводящей пластины.

Однако ввиду значительного влияния внешних факторов на электростатическое поле проведение точных измерений и получение стабилыных результатов экспериментальных исследований таким устройством очень сложны.

Высокое на пряжение, подводимое к исследуемой пластине (10 кв) усложняет устройство и весьма опасно для экспериментатора.

Выполнение кор!пуса успройства из стальных листов создает большие искажения конфигурации электростатического поля.

Кроме тото, перемещение зонда относительно исследуемой пластины приводит к необходимости использования весьма длинного проводника, соединяющего зонд с индикатором и ввиду наведения электр одвижущей силы в этом проводнике приводит к дополнительным погрешностям при измерениях.

Целью является создание относительно простого электромоделирующего устройства, 5 позволяющего с достаточной для инженерной

:практики степенью точности решать задачи физических полей.

Для этого источник электрического поля выполнен в виде генератора переменной ча10 стоты и подключен к токопроводящсй пластине.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Оно состоит из источника 1 электрического

15 поля, выполненного в виде генератора переменноп частоты и подключенного к токопроводящей пластине 2, зонда 3, расположенного над пластиной и соединенного с индикатором 4.

20 Токопроводящая пластина и зонд располагаются на специальной установке, которая аозволяет с помощью реверсивных электродвигателей, питаемых и управляемых с помощью блоков питания и управления, и ме25 ханической передачи перемещать исследуемую пластину в двух взаимно перпендикулярных направлениях в горизонтальной плоскости. Это дает возможность производить измерения в любой точке исследуемой пла30 стины. Для проведения измерений в квази434426

Предмет изобретения

Составитель Г. Тариков

Техред Г. Васильева

Корректор T. Хворова

Редактор Е. Дайч

Заказ 3316/2 Изд. № 1830 Тираж 624 Г1одписное

ЦНИИЙИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 стационарном электрическом поле токопроводящей пластины использован зонд, который перемещается вертикально с помощью микромепричеакого винта, Величина перемещения зонда о пределяегся по микрометр ической шакале.

На исследуемую пластину, имеющую в плане форму площади контакта, от генератора сигналов звуковой частоты подается элекгрическое напряжение величиной не более 36 в с частотой, обеспечивающей создание квазистационарного электрического поля исследуемой пласпины. Путем перемещения пластины в горизонтальной плоскости и зонда в вертикальной с помощью индикатора, на пример лампового вольтметра, определяется разность потенциалов между зондом и определенной точкой поверхности исследуемой пластины. По полученным результатам строятся экви поте нциальные линии квазистационарно го электрического поля исследуемой пластины. Далее по формулам пл бз Е

Е= и j)=

3 и 4к где U,Ä вЂ” потенциал пластины, U, —:потенUHBJI зонда, Š— напряжен ность электрического поля в исследуемой точке, d — расстояние между эквипотенциальной линией и пла5 сэиной, р — пло.пность зарядов в исследуемой точке поверхности пластины, в — диэлектрическая постоянная окружающей среды, определяется плотность зарядов в исследуемых точках поверхности пластины, что модели ру10 ет величину давления в сответствующ их точках площади контакта.

Устрой ство для решения задач физических полей, содержащее токопроводящую пластину, источник электрического поля и зонд, расположенный над пластиной и соединенный с индикатором, отл|ич ающее ся тем, что, с целью упрощения конструкции, источник электрического поля вы полнен в виде генератора переменной частоты и подключен к токопроводящей пластине.