8. Недостатки и область неприменимости классического метода моделирования

В [1] отмечены следующие особенности классического метода моделирования:

1. Неопределенность выбора основных параметров. Предполагается, что перечень параметров каким-то образом известен, например, из области знаний "Сопротивления материалов". Если же по незнанию включить в список определяющих параметров лишние физические величины или не учесть существенные характеристики процесса, то результаты моделирования могут оказаться ошибочными.

2. Практическая сложность удовлетворения некоторым критериям подобия. Например, при экспериментальном исследовании прочности тонкостенных конструкций на геометрически подобных моделях бывает трудно либо невозможно воспроизвести существенные конструктивные особенности натурного объекта в заданном линейном масштабе

3. Включение в число самостоятельных критериев подобия безразмерных величин. Примером может служить коэффициент Пуассона . Соблюдение его точного равенства для модели и натуры в некоторых экспериментах бывает невозможным.

4. Требуется жестко соблюдать зависимость масштабов моделирования от координат и времени. Это приводит к тому, что ряд задач не удается решить методом моделирования.

В связи с вышеотмеченным вынужденно появились новые направления в теории подобия и размерностей, выходящие за рамки данных методических указаний.

9. Материалы, применяемые в практике моделирования

Материал для изготовления уменьшенных моделей заданного геометрического масштаба выбирается после того, как будут установлены критерии механического подобия, определено назначение модели, выбрана технология ее изготовления и выбран способ и средства измерения параметров напряженно-деформированного состояния (тензорезисторами, методом муаровых полос и т.д.).

В качестве конструкционных материалов для моделей применяются металлические материалы, пластмассы и другие неметаллические материалы. Для моделирования металлических конструкций часто применяется тот же металл. Недостатком их является трудность изготовления моделей в заданном масштабе (при значительном уменьшении), в частности силовых элементов и их соединений. Значительная прочность моделей из металла требует больших грузок на модель, что осложняет эксперимент. Основные металлы для моделей и их, механические характеристики приведены в табл. 5.

Пластмассы нашли широкое применение в практике моделирований благодаря простоте изготовления моделей, малым значениям модуля упругости, низкой стоимости, хорошим литейным качествам и т.п. Одним из недостатков пластмасс, который необходимо учитывать в экспериментах, является их способность к деформациям ползучести даже, при комнатных температурах. В табл. 5 приведены механические характеристики наиболее используемых пластмасс.

Таблица 5

Основные свойства материалов для моделей при нормальных

(комнатных) температурах

Материал	Модуль упругости ,МПа	Коэффициент Пуассона
1	2	3
Сталь 35	2,1 105	0,3
Сталь 12Х18Н9Т	1,9 105	0,3
Латунь Н68	1,1 105	0,3
Алюминиевый сплав Д16Т	1,7 104	0,33
Алюминиевый сплав В95Т	7,2 104	0,33
Оргстекло	2,9 103	0,34
Неолейкорит	3,2 103	0,35
Этрол	2,2 103	0,35
Целлулоид	2,1 103	0,34
Винипласт	4,0 103	-
Резина	0,3 101	0,28
Бакелит	2,5 103	0,35
Эпоксидная смола Э86	3,1 103	0,35
Оргстекло марки СОЛ-95	3,5 102	-

Табл. 5 заимствована из [1].