Kas yra Panašumas?

Panašumas yra standartas, naudojamas įvertinti, kaip tiksliai tam tikras modelis atspindės realias sąlygas. Sakoma, kad modelis turi panašumą, jei jis atitinka tris pagrindinius geometrinės, kinetinės ir dinaminės lygybės reikalavimus. Jei šie trys parametrai sutampa su modeliuojamos sistemos parametrais, modelis turi panašumą. Ši koncepcija dažniausiai naudojama hidraulinėje ir kosmoso inžinerijoje.

Inžinerijoje sistemų modeliai naudojami vaizduoti, kaip sistema elgsis tam tikromis sąlygomis. Modelis gali būti daug mažesnis nei tikroji sistema, pavyzdžiui, hidroelektrinės užtvankos modelis, arba daug didesnis, kaip nanoboto modelis. Modelio tikslas – leisti inžinieriams išbandyti sistemą nekuriant pilno masto, o tai gali būti brangu ir daug darbo reikalaujanti. Kad šis modelis būtų naudingas, jis turi veikti tiksliai taip, kaip elgtųsi tikrojo dydžio sistema.

Modelio tikslumui įvertinti inžinieriai naudoja tris kriterijus. Geometrinis panašumas reiškia modelio formą. Visos jos linijos, kreivės ir kampai tam tikru santykiu turi būti mažesni arba didesni nei tikroji sistema. Pavyzdžiui, jei inžinierius stato užtvankos modelį 1:72 masteliu, tada kiekvienas šliuzas negali būti 1:55 mastelio arba klaidingai parodys susijusią fiziką.

Antrasis panašumo testas yra kinematinis panašumas. Tai reiškia, kad skystis arba oras, judantis aplink modelį ir per jį, turi judėti taip pat, kaip ir per visą sistemą. Pagrindinis dėmesys skiriamas judesio atkūrimui, nesijaudinant dėl ​​judesio pasekmių.

Galiausiai, modelis turi turėti dinaminį panašumą. Čia inžinierius susiduria su jėgomis. Jėgos, veikiančios modelį, turi būti jėgų, kurios veiktų visos masto versijos, versijos. Taigi vandens slėgis, veikiantis 1:72 mastelio užtvanką, turi būti 1:72 slėgio, veikiančio viso dydžio užtvanką, santykis.

Ne visada įmanoma pasiekti absoliutaus modelio panašumo. Kuo sudėtingesnės sistemos veikia, tuo sunkiau tą sistemą modeliuoti, ypač jei pilno masto versijai vienu metu bus taikomos kelios sąlygos. Inžinieriai kartais gali išspręsti šią problemą sukurdami kelis modelius, kurių kiekvienas yra skirtas tam tikram mastelio versijos aspektui išbandyti, o tada sujungs rezultatus.