МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ У ФОРМІ ПОЧАТКОВО-КРАЙОВИХ ЗАДАЧ
МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ У ФОРМІ ПОЧАТКОВО-КРАЙОВИХ ЗАДАЧ - раздел Математика, МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ В САПР
4.1. Основні Рівняння Для Моделей На Компонен...
4.1. Основні рівняння для моделей на компонентному рівні
Математичні моделі на компонентному рівні проектування для багатьох фізичних процесів описуються диференціальними рівняннями з частинними похідними (ДРЧП). Важливий клас диференціальних рівнянь з частинними похідними [5] складають лінійні рівняння другого порядку з незалежними змінними, які в загальному випадку можна записати наступним чином:
. (4.1)
Найбільш поширеними частковими випадками рівняння (4.1) є: рівняння коливань, рівняння дифузії та стаціонарні рівняння.
Рівняння коливань має вигляд:
, (4.2)
де невідома функція залежить від просторових координат і часу , коефіцієнти визначаються властивостями середовища, в якому відбувається коливальний процес, функція виражає інтенсивність зовнішніх впливів, , . Рівняння (4.2) описує такі фізичні процеси як коливання струни, мембрани, тривимірних тіл, електромагнітні коливання і т.д. З рівняння (4.2), як частковий випадок, можна отримати класичне хвильове рівняння:
, (4.3)
яке описує процеси поширення звуку та електромагнітних хвиль в однорідному середовищі. У двовимірному випадку хвильове рівняння (4.3) описує малі поперечні коливання мембрани, а в одновимірному – такі фізичні процеси, як поперечні коливання струни та повздовжні коливання пружного стрижня. Ввівши оператор Лапласа
Поняття моделі та моделювання
Зміст понять “модель”, ”моделювання” в різних сферах науки та техніки можуть дещо відрізнятися. Але незважаючи на це можна виокремити одну визначальну спільну властивість: модель за
Види моделей
Класифікація моделей може здійснюватися за різними критеріями і носить умовний характер. Більшість дослідників поділяють моделі на два великих класи: предметні (екс
Методи моделювання
Під методом будемо розуміти спосіб розв’язання деякої складної задачі. Досить часто під методом розуміють об’єднання моделей та алгоритмі
Рівні проектування (моделювання) в САПР
Будь-який об’єкт проектування з позицій системного аналізу можна розглядати як систему. Відповідно під системою [3] будемо розуміти множину елементів, які знаход
Види опису математичних моделей
В загальному випадку під математичною моделлю (ММ) розуміють будь-який математичний опис, що відображає з потрібною точністю структуру та/або процес функціонування деякої реальної системи в реальни
Класифікація математичних моделей
В залежності від специфіки зв’язку між характеристиками стану та вхідними даними розрізняють детермінованітастохастичні математичні моделі. В
Вимоги до математичних моделей
Найважливішою вимогою до математичної моделі є вимога її адекватності(відповідності) об’єкту-оригіналу відносно вибраної системи його характеристик. Під цим, як пра
Основні етапи математичного моделювання
Враховуючи вище сказане, математичне моделювання, у широкому значенні цього терміну, можна трактувати як процес побудови та дослідження математичної моделі з метою фіксації та вивч
Поняття про обчислювальний експеримент
На сучасному етапі розвитку науки і техніки роль математичного моделювання значно зросла у зв’язку з інтенсивним застосуванням комп’ютерної техніки. Сьогодні важко уявити собі проведення фундамента
Алгоритм побудови математичної моделі
В загальному випадку процес побудови математичної моделі включає такі кроки:
1. Вибір властивостей, які необхідно відобразити в моделі. Цей вибір базується
Одиниці вимірювання
Виміряти деяку величину означає порівняти її з іншою величиною
Кількість основних одиниць вимірювання
Кількість основних одиниць вимірювання є в якійсь мірі довільна. Розглянемо механічну систему з її трьома основними одиницями
Поняття подібності
Конкретизуємо зміст понять, які розглядалися раніше в широкому змісті. Під системою будемо розуміти сукупність фізичних об’єктів (елементів системи), об’єднаних на основі деякої ознаки, що надає си
Контрольні запитання
1. Що Ви розумієте під подібністю?
2. Що таке критерій подібності?
3. Які необхідні умови подібності двох систем?
4. Які достатні умови подібності двох систем?
5
Рівняння дифузії
(4.5)
описує процеси поширення тепла або дифузії частинок у деякому середовищі, яке характеризуєт
Контрольні запитання
1. Які ДРЧП використовуються на компонентному рівні проектування?
2. Як визначається порядок ДРЧП?
3. Яке ДРЧП називається нелінійним?
4. Яке ДРЧП називається однорідним?
Список літератури
1. Норенков И. П. Основы автоматизированного проектирования : учеб. для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. / И. П. Норенков. – М. : Изд. МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. – 336 с.
2. Норенков И.
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
незалежними змінними, які в загальному випадку можна записати наступним чином:
. (4.1)
, (4.2)
залежить від 
і часу 
, коефіцієнти 
визначаються властивостями середовища, в якому відбувається коливальний процес, функція 
виражає інтенсивність зовнішніх впливів, 
, 
. Рівняння (4.2) описує такі фізичні процеси як коливання струни, мембрани, тривимірних тіл, електромагнітні коливання і т.д. З рівняння (4.2), як частковий випадок, можна отримати класичне хвильове рівняння:
, (4.3)
. (4.4)
Новости и инфо для студентов