Устройство для решения краевых задачуРАВНЕНий МАТЕМАТичЕСКОй физиКи Советский патент 1981 года по МПК G06G7/46 

8 содержащее Т С-сетку, блок памяти, блок ввода информации, блок задания начальных условий, блок задания границных условий и блок индикации, причем Выход блока ввода информации соединен со входом блока памяти, выходы которого соответственно соединены со входами блоков задания начальных и граничных условий и первым входом блока индикации, первые выходы блоков задания начальных и граничных условий соединены соответственно со входами 15 С-сетки, выход которой соединен со вторым входо блока индикации, дополнительно введены .блок модулей узловых точек и блок коммутадии, причем один выход блока модуулей узловых точек соединен с третьим входом блока индикации, а другие выходы блока модулей узловых точек соединены соответственно со входами блока коммутации, выходы которого соединены соответственно с узловыми точками 12 Ссетки, а вторые выходы блоков задания начальных и граничных условий соединены соответственно со входами блока модулей узловых точек. Каждый модуль узловой точки блока модулей узловых точек состоит из двух регулируемых резисторов и регулируемого конденсатора, одни выводы регулируе мь1х резисторов и регулируемого конденса тора объединены, а другие выводы и общий вывод являются соответствующими выходами блока модулей узловых точек. На фиг. i представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - модуль узловой точки. Устройство содержит 1R С-сетку 1, « блок 2 памяти, выполненный, например, в виде магнитного барабана, хранящий всю входную информацию и одновременно служащий для синхронизации и периодизации всего устройства в целом, блок 3 ввода информации, блок 4 задания гранич ных условий, блок 5 задания начальных условий, блок 6 индикации, вьшолренный в виде аналогового дисплея, позволяющего наблюдать характер процесса в любой узловой точке 15 С-сетки, блок 7 модулей узловых точек, которые при помощи блока 8 коммутации могут быть подклвэ- чены к R С-сетке 1. Блок 8 коммутации содержит двеКоммутационные панели. На первую коммутационную панель 9 вве дены все узловые точки Т С-сетки 1, а на второй коммутационной панели 1О к гнездам присоединены все выводы модулей узловых точек (общая точка моду.ля 11, регулируемые резисторы 12 и 94 регулируемый конденсатор 13), Т С-сетка 1 выполнена в виде соединения в декартовой системе координат отдельных модулей узловой точки, содержащих трехдекадные магазины резисторов 12 и конденсаторов 13, причем магазины емкостей используются при рещении нестационарных задач, а при помощи магазинов резисторов набираются согласно расчету величины сопротивлений резисторов между соседними узловыми точками. При наборе криволинейной границы рещаемой области в предлагаемом устройстве кривая линия заменяется кусочноломаной, что дает точность рещения на , порядок выще, чем при замене кривой ступенчатой ломаной линией. Кусочноломаная линия получается за счет того, что в те места, где кривая линия пересекает отрезок, соединяющий две сосед-, ниё узловые точки1 L С-сетки 1, включаются дополнительные модули узловых точек из блока 7 при помощи блока 8 коммутации. Устройство работает следующим образом. Сначала на обычной ТЗ С-сетке 1 согласно расчету набирают величины резисторов между соседними узловыми точками, причем в тех местах, где между узловыми точками сетки I должны включаться дополнительные модули из блока 7, величина сопротивления резисторов набирается равНой (v. Затем в блоке 7набираются согласно расчету величины сопротивлений резисторов между дополнительными узловыми точками и включаются при помощи коммутации на панели в соответствующие места. После того, как набор нерегулярной сетки закончен, соответствующие точки сеточной модели блока модулей узловых точек соединяются с выходами блока 4 / задания граничных условий и блока 5 задания начальных условий. Через блок 3 ввода в блок 2 памяти .(магнитный барабан) вводится исходная информация. Устройство переводится на режим работы. Из блока 2 памяти соответствующие функциональные зависимости поступают на входы 4 блока задания граничных условий и блока 5 задания начальных условий, в результате чего в соответствующие точки и С-сетки и блока модулей узловых точек подаются аналоговые величины (ток и напряжение), соответствующие этим функйиональным зависимостям. 8набранной 15 С-сетке происходит распределение потешшалов в соответствии с решаемыми уравнениями, съем этих : потенциалов осуществляется блоком 6 индикации, который управляется от блока 2 памяти.

Таким образом выполнение устройства в соответствии с изобретением псзволяет более чем на порядок уменьшить погреш« ность решения, легко аппроксимировать любые области (например, с криволинейными границами, имеющие разномасштабHbie детали или имеющие внутри области сложные , вырезы и т.д.), т.е. расширить класс решаемых задач.

Формула изобретени

1. Устройство для решения краевых задач уравнений математической физики, содержащее Т С-сетку, блок памяти,

блок ввода информации, блок заданая начальных условий, блок задания граничных условий и блок индикации, причем выход блока ввода информации соединен со входами блоков задания начальных и граничных условий и с первым входом блока индикации, первые выходы блоков ; задания начальных и граничных условий соединены соответственно со входами (3 С -сетки, выход которой соединен со вторым входом блока индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения класса

решаемых задач за счет решения задач для областей с криволинейными границами, имеющими разномасштабные детали, в него дополнительно введены блок модулей узловых точек и блок коммутации, причем один выход блока модулей узловых точек соединен с третьим входом блока индикации, а другие выходы блока модулей узловых точек соединены соответственно со Входами блока коммутации, выходы которого соединены соответственно с узловыми точками RC-сетки, а вторые выходы блоков задания начальных и граничных условий соединены соответственно со Входами блока модулей узловых точек.

2. Устройство по п. 1,. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждый модуль узловой точки блока модулей узловых точек

состоят из двух регулируемых резисторов и регулируемого конденсатора, одни выводы регулируемых резисторов и регулируемого конденсатора объединены, а другие выводы и общий вывод являются соответствующими выходами блока модулей узловых точек.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе 1. Волынский Б. А. и Бухман В. Е.

Модели для решения краевых задач. М., Физматгиз, I960, с. 276-ЗО1.

2. Авторское свидетельство СССР № 523423, кл. G Об Q 7/48, 1974 (прототип).

u б

Фиг 2.