Устройство для моделирования взаимодействия движущегося источника тепла с температурным полем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Социалистических

Ресиублик с >568953 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.08.74 (21) 2056036/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.08.77. Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования описания 23.12.77 (51) Я,К,.|.2 6 06 G 7,!56

Государственный комитет

Совета Миннстров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.333 (088,8) (72) Авторы изобретения

Ю. М. Мацевитый, Ю. Г. Стоян и В. Н. Шапран (71) Заявитель

Институт проблем машиностроения

АН Украинской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИ, 1

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДВИЖУЩЕГОСЯ ИСТОЧНИКА

ТЕПЛА С ТЕМПЕРАТУРНЫМ ПОЛЕМ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной те ники и предназначено для определения зон размещения тепловых источников в температурном поле, имеющем ограничения по максимуму темнер атуры.

Известно устройство для моделирования взаимодействия движущегося источника тепла, выполненное на сетках резисторов и кон денсаторов, в кото ром при решении задач об оптимальном размещении необходимо соблюдать условия, чтобы нигде в области не была превышеча любая, наперед заданная температура (l j.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство, содержащее блок задания граничных условий, блок коммутации, регистрирующий блок, блок управления и генератор импульсов (2).

Однако известные устройства,не обеспечивают,достаточной точности моделирования.

Целью изобретения является повышение точности моделирования взаимодействия источника тепла с температурным полем.

Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены блок сравнения, элементы И и ИЛИ, счетчики и блок токовводов, одни входы которого соединены с первым выходом блока управления, другие входы блока токовводов подключены к выходам блока задания граничных условий, а выходы блока токовводов через блок коммутации соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен со вторым выходом блока управления, третий выход блока управления подключен к одним входам счетчиков, другие входы которых через регистрирующий блок соединены с четвертым выходом блока управления, выход первого счетчика подключен ко входу блока управления, информационный вход первого счетчика соединен с выходом второго счетчика, 15 информационный вход которого подключен к выходу первого элемента И, входы которого соединены соответственно с выходом генера тора импульсов и с пятым выходом блока управления, соответствующие вы оды которо20 го подключены к первому входу второго элемента И и ко входам третьего элемента И, выходы второго и третьего элемечтов И соединены с одними входами блока задания граничных условий, другие входы которого под25 ключены и выходу первого элемента И, соответствующий,выход блока задания граничных условий соединен со вторым входом второго элемента И.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

568953

50

6О

Устройство содержит блок задания граничных условий 1, выполненный на триггерах

2 и элементах задержки 8, блок токовводов

4, вы полненный на токовводах 5, блок коммутации 6, блэк управления 7, элемент ИЛИ

8, блок сравнения 9, регистрирующий блок 10, счетчики 11, 12, генератор импульсов 18, элементы И !4 — 16 и элсмент ИЛИ 17.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все триггеры 2 блока задания граничных условий 1 находятся в нулезом состоянии, Элементы 14 — 16 закрыты, токовводы 5 находятся в состоянии, когда 1„=0, где 1,. — регулируемый ток токоззода. Счетчики импульсоз ".ахэдятся з ну левом состоянии. По про;,рамме от цифровой вычислнтсдьнэй машины (ЦВМ) через блок управления 7 поступаст разрешающий потенциал на входы элементов И 15 и 14; r3 результате з блок 1 начинает поступать информация от ЦВМ чсрсз элемент И 15 и продвигающие импульсы с генератора 18 через элемент И 14. Прн этом в блок 1 через элемент

И 15 от ЦВМ по программе заносится область задания. Ооласть задания заносится в триггеры 2 блока 1. По окончании занесения информации в блок 1 элемент И 15 закрывается. По расчетным данным ЦВМ блок управления 7 выдает напряжения сравнения в блок сравнения 9 и управляющий сигнал на регулируемые токовзоды 5. С блока управления 7 з счетчики 11, 12 подается кодированный сигнал, который устанавливает на ннх числа, пропорциональные или равчые координата м Х и У центра области задания в блок

1. Число, соответствующее координате Х, заносится в счетчик 12, соответствующее координате У вЂ” в счетчик 11.

На этсгм подготовка устройства к решению задачи заканчивается.

Решение задачи начинается по команде от ЦВМ или вручную нажатием кнопки. Так гозые импульсы от генератора импульсов 18 поступают в блэк 1 и область задания начинает продвигаться слева направо и сверху в низ. Величина тока в токовводах будет определяться величиной напряжения, поступающего от блэка 7 на регулирующий вход токоввода. Таким образом, область задания по мере продвижения «обойдет» блок 1, а значит, и блок токовводов 4. Следовательно, в модель (на чертеже не показана), подключенную к блоку коммутации 6, через токовводы будет вводиться ток, причем ток будет вводиться только в точки, соответствующие месту расположения и форме области задания в блоке 1.

Время прохождения тока зависит от час тоты повторения продьигающих импульсов.

Количество им ульсэв, поступающи на вход блока 1, регистрируется счетчиками импульсов 11 и 12, в результате чего их содержимое на протяжении всего времени решения задачи фактически является координатами Х и У центра области задания.

Так как все точки модели, соединенной с блоком коммутации 6, подключены к элементу ИЛИ 8 и к блоку сравнения 9, то,в любой момент времени, как только в какой-либо точке модели напряжение будет больше (или равно) .напряжению, поступающему от блока управления 7, на выходе блока сравнения 9 появится с тизл, который включит регистрп рующий блок 10, который зафиксирует координаты области.

Эти же данные могут быть поданы через блок управления 7 в ЦВМ, которая отметит те точки центра области задания, в которых срабатывал блок сравнения.

Когда область задания обойдет все триггеры и займет исходное состояние, с выхода счетчика 11 будет получен импульс конца решения, который поступит в блок управления

7, на ЦВМ поступит команда для выдачи на устройство, новой или измененной информа ции

Устройство для моделирования взаимодействия движущегося источника тепла, содержащее,матрицу:задания области и матрицу токовводов обеспечивает более высокую точность решения краевых задач при моделиро вании тепловых полей и возможность решать задачи при моделировании температурного поля произвольной геометрической формы.

Формула изобретения

Устройство для моделирования взаимодействия движущегося источника тепла с температурным полем, содержащее блок задания гранич ных условий, блок коммутации, регистрирующий блок, блок управления и генератор импульсов, о тл и ч а ю щ ее ся тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него, введены блок сравнения, элементы И и ИЛИ, счегчики и блок токовводов, одни входы которого соединены с первым выходом блока управления, другие входы блока токозводов подключены к выходам блока задания граничных условий, а выходы блока токовводов через блок коммутации соединены со .входами элемента ИЛИ, выход кото рого подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен со вторым выходом блока управления, третий выход блока управления подключен к одним входам счетчиков, другие входы которых через регистрирующий блок соединены с четвертым,выходом блока у правления, выход первого счетчика подключен ко входу блока управления, информационный вход первого счетчика соединен с выходом второго счетчика, информационный вход которого подключен к выходу первого элемента И, входы которото соединеHû соответственно с выходом генератора импульсов и с пятым .выходом олока управления, соответствующие выходы которого подключены к первому входу второго

568953

Составитель И. Загорбинина

Техред М, Семенов Корректор В, Гутман

Редактор Н. Каменская

Заказ 678/1907 Изд. № 681 Тираж 818 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Щ-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» элемента И и ко входам третьего элемента

И, выходы второго и третьего элементов И соединены с одними входами блока задания граничных условий, другие входы которого подключены к выходу первого элемента И, соответствующий выход блока задания граничных условий соединен со вторым входо 1 второго элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Рвачев В. Л. и др. «Температурни поля пластин складнои форми з системами отворив, дгкерел энергии та теплообмином», ДАН

УССР, К., 1971 г., № 4, стр. 354 — 357.

2. Авторское свидетельство СССР ¹ 424180, кл. G Об G 7/5б, 1972.