11. Критерии подобия, примеры критериев подобия. Критерий подобия - это безразмерный комплекс параметров, определяющих явление. Например, возьмем тело массой т, которое вращается на шнуре длиной г с окружной скоростью и. Сила, растягивающая шнур, равна F. Тогда безразмерная комбинация будет такой: Fг /(mu²) = k = const. (3.84) Модель и оригинал подобны, если равны соответствующие критерии подобия.

12. Теории подобия и физическое моделирование.

Теории подобия. Подобие характеризуют соответствием величин, участвующих в изучаемых явлениях, происходящих в оригиналах и моделях. По степени соответствия параметров модели и оригинала подобие может быть. Абсолютное подобие

Полное подобие. Как правило, теоретические исследования и расчеты подтверждают экспериментами. Однако иногда выполнить эту проверку невозможно. В таких случаях широко используют методы теории подобия и физического моделирования. Моделирование можно определить как метод практического* или теоретического опосредствованного оперирования объектом. При этом исследуют не сам объект, а промежуточный, вспомогательный, находящийся в некотором объективном соответствии с познаваемым и способный на отдельных этапах познания представлять в определенных отношениях изучаемый объект, а также давать при исследовании модели информацию об объекте. Таким образом, физическое моделирование - это моделирование с изменением масштаба, но с сохранением природы явления. Данный метод помогает определить качественные и количественные свойства явлений одинаковой физической природы и явлений, разнообразных по своей физической сущности.

11. Физическое и аналоговое моделирование, особенности.

Физическое моделирование применяют чаще всего при проектировании крупных энергетических систем, в самолето- и ракетостроении и т. д. В исследованиях по разработке средств механизации сельского хозяйства оригинал обычно дешевле физической модели, и, кроме того, трудно моделировать условия работы (почву, хлебную массу, корнеплоды, фрукты и овощи и др.). Поэтому физическое моделирование используют редко, ограничиваясь только его элементами. Так, при испытании сельскохозяйственных машин (главным образом на надежность) часто моделируют условия работы или материал для оригинала: модели корней свеклы изготовляют из резины, хлебную массу - из обрезков полиэтиленовых трубок малых диаметров. Однако теорию подобия здесь не применяют, а учитывают лишь нагрузочные режимы. К теории подобия прибегают при построении серии машин, определяя границы, где целесообразно принципиально новое решение, изменение схемы машины. Аналоговое моделирование. Если трудно или невозможно испытать оригинал, а также построить физическую модель либо нельзя моделировать условия для нее, то используют аналоговое моделирование на аналоговых электронно-вычислительных машинах. Главное условие аналогового моделирования - различная физическая природа явлений. Аналоговое моделирование - моделирование с изменением природы явления, но с сохранением его сущности.

11. Классификация и условия проведения экспериментов.

Эксперименты классифицируют по различным признакам. При естественном эксперименте предполагается проводить опыты в естественных условиях существования объекта исследования, а при искусственном - формировать искусственные условия; преобразующий эксперимент включает в себя основное изменение структуры и функций объекта исследования в соответствии с выдвинутой гипотезой: контактирующий используют для проверки определенных предположений; контролирующий сводится к контролю за результатами внешних воздействий на объект исследования; поисковый проводят в том случае, если затруднена классификация факторов, влияющих на изучаемое явление, из-за отсутствия достаточных предварительных данных; решающий ставят для проверки справедливости основных положений фундаментальных теорий в том случае, если две или несколько гипотез одинаково согласуются со многими явлениями; лабораторный выполняют в лабораторных условиях, применяя типовые приборы, специальные моделирующие установки, стенды, оборудование и т. д.; Для проведения эксперимента любого типа необходимо: разработать гипотезу, подлежащую проверке; создать программы экспериментальных работ; определить способы и приемы вмешательства в объект исследования; обеспечить условия для осуществления процедуры экспериментальных работ; разработать пути и приемы фиксирования хода и результатов эксперимента; обеспечить эксперимент необходимыми техническими средствами и подготовить обслуживающий персонал.