Устройство для решения задач теплопроводности Советский патент 1982 года по МПК G06G7/56 

(S) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для определения начального распределения температуры в теле по более поздней информации о его температурном поле. Известно устройство для решения задач теплопроводности, содержащее RC-сетку, выходы которой подключены к первым входам блока сравнения, вторые входы которого соединены с выходами делителя напряжения, блок управляемых резисторов, следящие си темы, выполненные в видесервопоиво да, блок сумматоров-вычитателей tH Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устро ство для решения задам теплопроводности, содержащее делитель напряжения, блок сравнения, RC-ceT} y, блок интеграторов и блок управляемых резисторов t2J. Однако эти известные устройства не по:зволяют решать обращенную задачу теплопроводности. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет возможности решения обращенной задачи теплопроводности. Поставленнал цель достигается тем, что в устройство для решения задач теплопроводности, содержащее RC-сетку , выходы которой подключены к первой группе входов блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с выходами блока задания текущих значений, группа выходов блока сравнения подключена соответственно к группе входов блока интеграторов, введены блок задания начальных условий, блок ключей, блок решения обратной задачи теплопроводности и блок управляемых источников напряжения, группа выходов которого подключена к группе входов блока решения обратной задачи теплопроводности, выходов которого соединена с группой информационных входов блока ключей, группа управляющих входов которого подключена к группе выходов блока задания начальных условий, группа выходов блока ключей соединена с группой входов RC-сетки , группа выходов блока интеграторов подключена к группе входов блока управляемых источников напряжения.

Кроме того, блок решения обратной задачи теплопроводности содержит RCсетКу, блок сумматоров, блок делителей напряжения, блок питания и блок (следящих систем, группа выходов которого подключена к граничным узлам Rc-сетк Узловые точки которой соединены с первой группой входов блока сумматоров и являются группой выходов блока решения обратной задачи теплопроводности, группа входов которого подключена к группе входов блока делителей напряжения, первая группа выходов которого соединена с группой входов блока питания, группа выходов которого подключена к группе входов RC-сетки, вторая группа входов блока сумматоров подключена ко второй группе выходов блока делителей напряжения, третья группа выходов которого соединена с первой группой входов блока следящих систем, вторая группа входов которого подключена к группе выходов блока сумматоров.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства-, на фиг. 2 - схема блока решения обратной задачи теплопроводности.

Устройство содержит блок задания начальных условий 1, RC-сетку 2, блок сравнения 3 блок задания текущих значений , блок интеграторов 5, блок управляемых источников напряжения 6, блок решения обратной задачи теплопроводности 7, блок ключей 8.

Блок решения обратной задачи теплопроводности 7 содержит RC-сетку 9t блок 10 сумматоров, блок дел.ителей 11 напряжения, блок питания 12,,блок следящих систем 13.

Устройство работает следующим образом .

По произвольно заданным с помощью блока 1 начальным условиям RC ceTKa 2 формирует некоторое решение, которое характеризуется изменением потенциала в пространстве и времени. Сигналы из узлов RC- сетки 2 поступают на один из входов блока сравнения 3,

на вторые входы которых гюдаются сигналы с выходов блока задания текущих значений , пропорциональные заданным законам изменения температуры во времени в соответствующих точках тела. Сигналы рассогласования с выходов блоков сравнения 3 через блок интеграторов 5 поступают на входы блока управляемых источников

напряжения 6, где формируются сигналы, моде-лиоуюшие начальные температуры в указанных выше точках. Поскольку для нормальной работы RCсетки начальные условия должны быть

5 заданы во всех внутренних ее узлах, для идентификации этих условий сигналы с выхода блока управляемых источников напряжения 6 поступают на входы блока решения обратной задачи теплопроводности 7, в котором происходит параллельное восстановление граничных условий и начальных.температур во всех узлах сетки, разбивающей моде- . лируемое тело на элементарные участки (объемы). Потенциалы, соответствующие этим температурам, с выхода блока решения обратной задачи теплопроводности 7 подаются через блок ключей 8 во все узлы RC-сетки 2. Регулирование происходит до тех пор, пока изменение потенциалов во времени в соответствующих узлах RC-сетки не будет аналогичным заданному изменению потенциалов, формируемых блоком задания текущих значений Ц .для тех же узлов.

Использование предлагаемого устройства в народном хозяйстве позволяет расширить функциональные возможности аналоговой техники при решении обратных задач теплопроводности и определять начальное температурное поле тел по более поздней информации о его температуре, что делает более достоверным определение теплового и термонапряженного состояния элементов конструкций, от которых зависит надежность и долговечность оборудования, работающего в сложных температурных условиях.

Формула изобретения

1. Устройство для решения задач 55 теплопроводности, содержащее RC-сет.ку, выходы которой подключены к первой группе входов блока сравнения, вторая группа входов которого соедииена с выходами блока задания текущих значений, группа выходов блока сравнения подключена соответственно к группе входов блока интеграторов, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет возможности решения обращенной задачи теплопроводности, в него введены блок задания начальных условий, блок ключей, блок решения обратной задачи теплопроводности и блок управляемых источников напряжения, группа выходов которого подключена к группе входов блока решения обратной задачи теплопроводности, группа выходов которого соединена с группой информационных входов блока ключей, группа управляющих входов которого подключена к группе выходов блока задания начальных условий, группа выходов блока ключей соединена с группой входов |1С-сетки, группа выходов блока инте раторов подключена к группе входов блока управляемых источников напряже иия.

2. Устройство по г1.1 , о т л и чающееся тем, что блок решения обратной задачи теплопроводности содержит RC-сетку, блок сумматоров.

блок делителей напряжения, блок питания и блок следящих систем, группа выходов которого подключена к граничным узлам RC-сетки,узловые точки которой соединены с первой группой входов блока сумматоров и являются группой выходов блока решения обратной задачи теплопроводности, группа входов которого подключена к группе вхо

дов блока делителей напряжения, первая группа выходов которого соединена с группой входов блока питания, группа, выходов которого подключена к группе входов RC-сетки, вторая группа входов блока сумматоров подключена ко второй группе выходов блока делителей напряжения, третья группа выходов которого соединена с первой группой входов блока следящих систем,

вторая группа входов которого подключена к группе выходов блока сумматоров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 297970, кл. G Об G , 19б9.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № , кл. G Об G 7/56,

18.10.78.

I

га

I n n

t ГЛ fi f