SPOSÓB ELEKTRYCZNEGO MODELOWANIA RÓWNAŃ RÓŻ NICZKOWYCH LINIOWYCH STKOWYCH O WSPÓŁCZYNNIKACH STAŁYCH I CZŁONACH RZĘ DU PARZYSTEGO

Podobne dokumenty
ECHANIKA METODA ELEMENTÓW DRZEGOWYCH W WTBRANTCH ZAGADNIENIACH ANALIZT I OPTYMALIZACJI OKŁADOW ODKSZTAŁCALNYCH NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ

WYZNACZANIE ZMIAN STAŁYCH SPRĘ Ż YSTOŚI CMATERIAŁU WYSTĘ PUJĄ CYC H GRUBOŚ CI MODELU GIPSOWEGO. JÓZEF W R A N i к (GLIWICE) 1.

CAŁKA RÓWNANIA RÓŻ NICZKOWEGO CZĄ STKOWEGO ROZWIĄ ZUJĄ CEG O WALCOWE. 1. Wstęp

STATYKA POWŁOKI WALCOWEJ ZAMKNIĘ TEJ PRACUJĄ CEJ W STANIE ZGIĘ CIOWYM. 1. Wstęp

OPTYMALNE KSZTAŁTOWANIE BELKI NA PODŁOŻU SPRĘ Ż YSTY M Z UWZGLĘ DNIENIEM OGRANICZEŃ NAPRĘ ŻŃ MACIEJ MAKOWSKI, GWIDON SZEFER (KRAKÓW) 1.

WPŁYW WARUNKÓW ZRZUTU NA RUCH ZASOBNIKA W POBLIŻU NOSICIELA I PARAMETRY UPADKU. 1. Wstęp

GRANICZNA MOC DWUFAZOWEGO TERMOSYFONU RUROWEGO ZE WZGLĘ DU NA KRYTERIUM ODRYWANIA KONDENSATU BOGUMIŁ BIENIASZ (RZESZÓW) Oznaczenia

ANDRZEJ MŁOTKOWSKI (ŁÓDŹ)

INWERSYJNA METODA BADANIA MODELI ELASTOOPTYCZNYCH Z WIĘ ZAMI SZTYWNYMI ROMAN DOROSZKIEWICZ, JERZY LIETZ, BOGDAN MICHALSKI (WARSZAWA)

WYTRZYMAŁOŚĆ STALOWYCH PRĘ TÓW Z KARBEM PRZY ROZCIĄ W PODWYŻ SZONYCH TEMPERATURACH KAROL T U R S K I (WARSZAWA) 1. Wstęp

NUMERYCZNA ANALIZA PRZEPŁYWU MHD W KANALE Z NIESYMETRYCZNYM ROZSZERZENIEM. 1. Wstęp

UGIĘ CIE OSIOWO SYMETRYCZNE PŁYTY REISSNERA O ZMIENNEJ GRUBOŚ CI ANDRZEJ G A W Ę C KI (POZNAŃ) 1. Wstęp

ZREDUKOWANE LINIOWE RÓWNANIA POWŁOK O WOLNO ZMIENNYCH KRZYWIZNACH. 1. Wstęp

NUMERYCZNE OBLICZANIE KRZYWOLINIOWYCH Ś CIEŻ K E RÓWNOWAGI DLA JEDNOWYMIAROWYCH UKŁADÓW SPRĘ Ż YSTYC H

CZONE ODKSZTAŁCENIA SPRĘ Ż YSTEG O KLINA I STOŻ KA

па ре по па па Ьо е Те

JERZY MARYNIAK, WACŁAW MIERZEJEWSKI, JÓZEF KRUTUL. 1. Wstęp

ELEKTRYCZNY UKŁAD ANALOGOWY DLA GEOMETRYCZNIE NIELINIOWYCH ZAGADNIEŃ PŁYT O DOWOLNEJ GEOMETRII MIECZYSŁAW JANOWSKI, HENRYK К О P E С К I (RZESZÓW)

NOŚ NOŚ Ć GRANICZNA ROZCIĄ GANYCH PRĘ TÓW Z KARBAMI KĄ TOWYMI O DOWOLNYCH WYMIARACH CZĘ Ś CI NAD KARBAMI. 1. Wprowadzenie

NUMERYCZNE ROZWIĄ ZANIE ZAGADNIENIA STATECZNOŚ CI ORTOTROPOWEJ PŁYTY PIERŚ CIENIOWEJ*' 1. Wstęp

STATECZNOŚĆ POWŁOKI CYLINDRYCZNEJ Z OBWODOWYM ZAŁOMEM PRZY Ś CISKANIU OSIOWYM. 1. Wprowadzenie

IN ŻYNIE R IA S R O D O W IS K A

WPŁYW CZĘ STOTLIWOŚ I CWIBRACJI NA PROCES WIBROPEŁZANIA 1 ) ANATOLIUSZ JAKOWLUK (BIAŁYSTOK) 1. Wstęp

PODSTAWY MECHANIKI CIAŁ DYSKRETYZOWANYCH CZESŁAW WOŹ NIAK (WARSZAWA) 1. Ciała dyskretyzowane

JERZY MARYNIAK, MARWAN LOSTAN (WARSZAWA)

Graf skierowany. Graf zależności dla struktur drzewiastych rozgrywających parametrycznie

ZDERZENIE W UKŁADZIE O WIELU STOPNIACH. 1. Wstęp

WYZNACZENIE STANU NAPRĘ Ż ENI A W OSIOWO SYMETRYCZNYM POŁĄ CZENIU KLEJONYM OBCIĄ Ż ONY M MOMENTEM SKRĘ CAJĄ CY M

MACIERZOWY ZAPIS NIELINIOWYCH RÓWNAŃ RUCHU GENEROWANYCH FORMALIZMEM LAGRANGE'A ZDOBYSŁAW G O R A J (WARSZAWA) 1. Wprowadzenie

OBLICZANIE CHARAKTERYSTYKI DYNAMICZNEJ KONSTRUKCJI PŁYTOWO SPRĘ Ż YNOWE J ZA POMOCĄ METODY SZTYWNYCH ELEMENTÓW SKOŃ CZONYCH* > 1.

IDEALNIE SPRĘ Ż YSTO PLASTYCZN A TARCZA O PROFILU HIPERBOLICZNYM. 1. Wstęp

PEWIEN SPOSÓB ROZWIĄ ZANIA STATYCZNYCH ZAGADNIEŃ LINIOWEJ NIESYMETRYCZNEJ SPRĘ Ż YSTOŚI JANUSZ D Y S Z L E W ICZ (WARSZAWA) 1.

ITERACYJNA METODA WYZNACZANIA CZĘ STOŚ I C DRGAŃ WŁASNYCH I AMPLITUD BOHDAN KOWALCZYK, TADEUSZ RATAJCZAK (GDAŃ SK) 1. Uwagi ogólne

Fonetyka kaszubska na tle fonetyki słowiańskiej

WPŁYW SZCZELINY PROSTOPADŁEJ DO BRZEGU NA ROZKŁAD NACISKÓW I STAN NAPRĘ Ż Ń E W KONTAKCIE. Wstęp

NIEJEDNORODNOŚĆ PLASTYCZNA STOPU PA2 W PROCESIE. 1, Wprowadzenie

Znaki alfabetu białoruskiego Znaki alfabetu polskiego

MACIERZ SZTYWNOŚ CI ELEMENTU ZGINANEJ PŁYTY

DRGANIA GRUBOŚ CIENNEJ RURY PRZY WEWNĘ TRZNYM I ZEWNĘ TRZNYM PRZEPŁYWIE CIECZY (WARSZAWA) Waż niejsze oznaczenia

DOŚ WIADCZALNA ANALIZA EFEKTU PAMIĘ CI MATERIAŁU PODDANEGO PLASTYCZNEMU ODKSZTAŁCENIU*) JÓZEF MlASTKOWSKI (WARSZAWA) 1. Wstęp

OPTYMALNE KSZTAŁTOWANIE PRĘ TA Ś CISKANEGO PRZY DUŻ YCH UGIĘ CIACH METODĄ PROGRAMOWANIA DYNAMICZNEGO*) 1. Wstęp

ZAŃ KINEMATYCZNIE DOPUSZCZALNYCH DLA ZAGADNIENIA NAPORU Ś CIAN O RÓŻ NYCH KSZTAŁTACH* WiESLAw\ TRĄ MPCZYŃ SK I. 1. Wstęp

OBSZAR KONTAKTU SZTYWNEJ KULI Z PÓŁPRZESTRZENIĄ LEPKOSPRĘ Ż YST Ą JADWIGA HALAUNBRENNER I BRONISŁAW LECHOWICZ (KRAKÓW) 1.

DYNAMIKA PŁASKIEJ WIĄ ZKI PRZEWODÓW PRZY PRĄ DACH ZWARCIOWYCH MARIA RADWAŃ SKA, ZENON WASZCZYSZYN (KRAKÓW) 1. Uwagi wstę pne, założ enia i oznaczenia

STAN SPRĘ Ż YSTO PLASTYCZNY I PEŁZANIE GEOMETRYCZNIE NIELINIOWEJ POWŁOKI STOŻ KOWEJ HENRYK К О P E С К I (RZESZÓW) 1. Wstę p

с Ь аё ффсе о оýои р а п

W pracy rozpatrzymy osobliwość naprę żń e siłowych i naprę żń e momentowych w półprzestrzeni. ): Xi ^ 0, co < x 2

29 Rozpraszanie na potencjale sferycznie symetrycznym - fale kuliste

HYDROMAGNETYCZNY PRZEPŁYW CIECZY LEPKIEJ W SZCZELINIE MIĘ DZY WIRUJĄ CYMI POWIERZCHNIAMI OBROTOWYMI EDWARD WALICKI (BYDGOSZCZ) Wstęp

OPTYMALIZACJA PARAMETRYCZNA UKŁADÓW DYNAMICZNYCH O NIECIĄ GŁYCH CHARAKTERYSTYKACH. 1. Wstęp

ZAMKNIĘ TE ROZWIĄ ZANIE PROBLEMU PROPAGACJI NIESTACJONARNEJ PŁASKIEJ FALI UDERZENIOWEJ W SUCHYM GRUNCIE PIASZCZYSTYM. 1. Wstęp

KRZYSZTOF G R Y s A (POZNAŃ)

Scenariusz lekcji. Wojciech Dindorf Elżbieta Krawczyk

m q κ (11.1) q ω (11.2) ω =,

8. PŁASKIE ZAGADNIENIA TEORII SPRĘŻYSTOŚCI

Wykład: praca siły, pojęcie energii potencjalnej. Zasada zachowania energii.

ANALIZA OBROTU POWIERZCHNI PŁYNIĘ CIA Z UWZGLĘ DNIENIEM PAMIĘ CI MATERIAŁU. 1. Wstęp

PROGRAM ZAJĘĆ POZALEKCYJNYCH

Wykład 3. Ruch w obecno ś ci wię zów

2.Prawo zachowania masy

0 WYZNACZANIU NAPRĘ ŻŃ ECIEPLNYCH WYWOŁANYCH RUCHOMYMI OBCIĄ TERMICZNYMI. Oznaczenia

Wyświetlacze tekstowe jednokolorowe

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA

WSPÓŁRZĘ DNE NORMALNE W ANALIZIE REZONANSÓW GŁÓWNYCH NIELINIOWYCH UKŁADÓW DRGAJĄ CYCH O WIELU STOPNIACH SWOBODY

O SFORMUŁOWANIU I POPRAWNOŚ CI PEWNEJ KLASY ZADAŃ Z NIELINIOWEJ DYNAMIKI LIN ROZCIĄ GLIWYCH ANDRZEJ BLINOWSKI (WARSZAWA) 1.

OPTYiMALNE KSZTAŁTOWANIE NIERÓWNOMIERNIE NAGRZANYCH TARCZ WIRUJĄ Z UWAGI NA NOŚ NOŚĆ SPRĘ Ż YST Ą I GRANICZNĄ

SPRAWOZDANIE Z DZIAŁALNOŚ CI POLSKIEGO TOWARZYSTWA MECHANIKI TEORETYCZNEJ I STOSOWANEJ ZA I KWARTAŁ 1976 ROKU

LESZEK JARECKI (WARSZAWA)

UPROSZCZONA ANALIZA STATECZNOŚ CI BOCZNEJ SZYBOWCA HOLOWANEGO NA LINIE JERZY M A R Y N I А К (WARSZAWA) Waż niejsze oznaczenia

DYNAMICZNE BADANIA WŁASNOŚ CI MECHANICZNYCH POLIAMIDU TARLON X A. 1. Wstę p

II.6. Wahadło proste.

ŁOŻ YSKA WIEŃ COWEGO TERESA GIBCZYŃ SKA, MICHAŁ Ż YCZKOWSKI (KRAKÓW) 1. Wstęp

Ruch w potencjale U(r)=-α/r. Zagadnienie Keplera Przybli Ŝ enie małych drgań. Wykład 7 i 8

NIELINIOWE DRGANIA ELASTYCZNIE POSADOWIONYCH SILNIKÓW TŁOKOWYCH PRZY SZEROKOPASMOWYCH WYMUSZENIACH STOCHASTYCZNYCH JANUSZ K O L E N D A (GDAŃ SK)

przyrostem naprę ż eń, а А ц и stanowi macierz funkcji materiałowych, którą wyznacza się doś wiadczalnie, przy czym

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM. Matematyka Poziom rozszerzony

ι umieszczono ladunek q < 0, który może sie ι swobodnie poruszać. Czy środek okregu ι jest dla tego ladunku po lożeniem równowagi trwa lej?

POMIAR OGNISKOWEJ SOCZEWEK METODĄ BESSELA

O OPERATOROWYM PODEJŚ CIU DO FORMUŁOWANIA ZASAD WARIACYJNYCH DLA OŚ RODKÓW PLASTYCZNYCH. 1. Wstęp

NA POZIOMIE B1 TEST PRZYK 0 9ADOWY. Za ca 0 0y egzamin mo 0 4esz uzyska punkt w

SKOŃ CZONE ODKSZTAŁCENIA WIOTKICH OBROTOWO SYMETRYCZNYCH POWŁOK PRZY UWZGLĘ DNIENIU KINEMATYCZNEGO WZMOCNIENIA MATERIAŁU JÓZEF W I L K (KRAKÓW)

PEWIEN MODEL MECHANICZNY KRĘ GOSŁUPA LĘ DŹ WIOWO KRZYŻ OWEG O CZŁOWIEKA. 1. Wstęp

Oferta ważna od r.

Wyświetlacze tekstowe jednokolorowe SERIA B

ROCZNIKI BIESZCZADZKIE 22 (2014) str wskazówki dla autorów

1. Organizowanie regularnych zebrań naukowych w Oddziałach PTMTS

STATECZNOŚĆ BOCZNA SAMOLOTU I DRGANIA LOTEK Z UWZGLĘ DNIENIEM ODKSZTAŁCALNOŚ CI GIĘ TNEJ SKRZYDEŁ I SPRĘ Ż YSTOŚI CUKŁADU STEROWANIA

polska ludowa tom Vll PAŃSTWOWE WYDAWNICTWO NAUKOWE

Modelowanie przepływu cieczy przez ośrodki porowate Wykład III

WYŚWIETLACZE TEKSTOWE 15 KOLOROWE

Wykład 15. Reinhard Kulessa 1

Na skutek takiego przemieszcznia ładunku, energia potencjalna układu pole-ładunek zmienia się o:

= ± Ne N - liczba całkowita.

DRGANIA CIĘ GNA W PŁASZCZYŹ NIE ZWISU Z UWZGLĘ DNIENIEM JEGO SZTYWNOŚ CI NA ZGINANIE JÓZEF NIZIOŁ, ALICJA PIENIĄ Ż EK (KRAKÓW) 1.

ROZWIĄZUJEMY PROBLEM RÓWNOWAŻNOŚCI MASY BEZWŁADNEJ I MASY GRAWITACYJNEJ.

Ш Ш *Ш &>\vdi;fclbi>!«> У TEORETYCZNA ii.stosowana fiuncq i 4, 15 (1977)

WPŁYW POZIOMU NAPRĘ Ż ENI A I WSPÓŁCZYNNIKA NAPRĘ Ż ENI A NA PROCES WIBROPEŁZ ANI A') 1. Wstęp

Modele odpowiedzi do arkusza Próbnej Matury z OPERONEM. Matematyka Poziom rozszerzony

Wyświetlacze tekstowe jednokolorowe

11. DYNAMIKA RUCHU DRGAJĄCEGO

Transkrypt:

MECHANIKA TEORETYCZNA 1 STOSOWANA 4, 7 (1969) SPOSÓB ELEKTRYCZNEGO MODELOWANIA RÓWNAŃ RÓŻ NICZKOWYCH LINIOWYCH ZWYCZAJNYCH I CZĄ STKOWYCH O WSPÓŁCZYNNIKACH STAŁYCH I CZŁONACH RZĘ DU PARZYSTEGO ALEKSANDER LISOWSKI (KRAKÓW) 1. Iloazy óż nicowe Dowolne ównanie óż niczkowe zwyczajne o postaci d"w d n ~ l w dw moż na, pzy spełnieniu pewnych waunków, któymi nie bę dziemy się tutaj zajmowali, zastą pić ównaniem óż nicowym zamieniając óż niczki na óż nice skoń czone A"w.,, A"~ w A"' l w Aw L/7 U Un. Ax i'2 t l t Rys. 1. Oznaczenia punktów w metodzie óż nic skoń czonych W pacy niniejszej zajmiemy się modelowaniem dowolnych ównań óż nicowych o członach pazystych (1.1) A"y A n ~ 2 w ""Ax" 1 a " 2 "zlv 2 gdzie n jest dodatnią liczbą pazystą. Wyaź my kolejne iloazy óż nicowe pzez watoś ci funkcji w w okolicy punktu i, któy pzyjmujemy za centalny (dla któego pisać bę dziemy wyaż enia óż nicowe). Oznaczając watoś ci funkcji и > (zgodnie z oznaczeniem punktów na ys. 1, pzyjmując odstę py zmiennej niezależ nej Ax = const) w punkcie /' pzez w it a punktów są siednich pzez n>,_i oaz iv, +1, otzymamy piewsze iloazy óż nicowe «w pzód» Awt 1 Ax = Ax^ W t ) > 3 Mechanika teoetyczna

416 A. LISOWSKI albo iloazy óż nicowe centalne ( L 2 ) Ax~ = 2^^ l W l l ) Iloazy óż nicowe pazystego zę du, któe bę dą omawiane dalej, wyaż ają się wzoami (1 3) a 2^2 = ^(*v, +1 2Wi+Wi_i), (1,4 ^ 4 4?~ = ^4 (^ 2 4W, 1 + 6>V, 4H', + 1 + IV, +2 ), A 6 w a 6 O 5 ) " 6 ~Ax~6 = д (^ 3 6w,_ 2 +15H' i _i 20w i +15tv, 41 6H', +2 + w 1+ 3), (1.6) a *~fa? = ^8( w ( 4 8vv,_3 + 28w,_ 2 56)i',_ 1 + 70vv; 56w, +1 4 +28w I+2 8w 1+ 3+iv I+ 4). 2. Modelowanie członów ównań óż nicowych w sieci elektycznej Modelując np. człon óż nicowy A"w a (2.1) a n^ +«= _(,,... + w. + ) + * 0 pzyjmiemy nastę pująe c współczynniki pzeniesienia analogii: współczynnik pzeniesienia pą dowego w ; (2.2) 1? = а 0 щ, współczynnik pzeniesienia napię ciowego m u (2.3) Ui = w,m u, współczynnik pzeniesienia oponoś ci m Ax" (2.4), tt _ 1 =k m, a n gdzie Ii, Ui i /,,, i oznaczają wielkoś ci elektyczne, mianowicie Ą natę ż eni e pą du w ampeach, U t napię cie w woltach oaz i opó w omach, г. к 1 pewien współczynnik popocjonalnoś ci. Pomię dzy współczynnikami pzeniesienia istnieje znany zwią zek wynikły z pawa Ohma (patz np. [3]) (2.5) m = miin. Pzejdź my do podania schematów sieci modelują cych poszczególne iloazy óż nicowe. 2.1. Róż nica zę du dugiego. Równanie (1.3) może być łatwo modelowane w sieci elektycznej. Rozpatzmy układ podany na ys. 2. Wypiszmy waunek ównowagi wę zła i (piewsze pawo Kichhoffa) z uwzglę dnieniem wystę powania wyazu wolnego

SPOSÓB ELEKTRYCZNEGO MODELOWANIA RÓWNAŃ 417 Wyaż ając pą dy pzez napię cia w wę złach sieci otzymamy (zgodnie z pawem Ohma) Ц Ц '+Ц Ц +'+д о, i,i l i,i + l a pzyjmując stałą watość opoów /',,, 1 = = const, moż na napisać (2 6) l( / ł _ 1 _2 / l + t/ ł+1 ) i? = 0. г/ nz к, Stf г ł i / 0 6 o Л И ВР Я» w// Rys. 2. Modelowanie óż nicy zę du dugiego w sieci elektycznej Jest oczywiste, że ównanie (2.6) spełnia iloaz óż nicowy dugiego zę du (1.3), gdy pzyjmie się podstawienie = m, U i = w l m oaz If = u 0 W;. a 2 Odpowiednie zależ noś, ciktóe nazucają miana współczynników pzeniesienia (w efekcie opó / musi być wyaż ony w omach itd.) podane zostały w sposób ogólny we wzoach (2.2) do (2.5). 2.2. Róż nica zę du czwatego. Analizując ównanie óż nicowe dowolnego zę du widzimy, że suma współczynników dodatnich i ujemnych jest sobie ówna. Obecnie ozważ ane ównanie nie da się zmodelować w amach jednej siatki, gdyż łą cząc bezpoś ednio np. wę zeł к z wę złem i otzymamy watość zę du. Ui Uk ':,k», nie moż na więc uwzglę dnić óż nych znaków funkcji w wę złach są siednich. Gdybyś my jednak to zobili według schematu podanego na ys. З а, to otzymamy 27, = + Vi Ui+i + Ui Uj г, Ui Ui + 2 = 0 i,i l i,i+i i,i 2 i,i + 2 Czyniąc zadość ównaniu (1.4), pzyjmiemy (a) M _ z =,., /+2 = oaz,,,_i =,,, +1 = ^ i otzymamy j (t/, 2 + 4L/,_ 1 10Ł7 i + 4i7, + 1 + (7,_ 2 ) = 0.

418 A. LISOWSKI W celu uwzglę dnienia ujemnych znaków pzy niewiadomych C/,_i oaz U n+1 zastosować moż na układ dwóch siatek podany na ys. 3b (gónej i dolnej) 1. Napiszmy waunek ównowagi wę zła i siatki gónej (oznaczenia bez indeksów) Ui Ui_ 2, U U i+1, Ut Eo (b) Zli=Ii,i 2 + Ii,i + 2 + Il = R 0. Tjl 2 П л *2 1 2 =2 /////// =3 Rys. 3. Modelowanie óż nicy zę du czwatego w sieci elektycznej Odpowiednio waunek ównowagi dla wę zła i' siatki dolnej da zależ ność TT T л т i u<'~ u Q iy i Ui U(i+iy, E/< Д > _ n ^ J; j 1 J 1 ^ u > a stąd (c) 4 4 Ц ' Д >_ ihui Uy iy), 4(Ł/,, ct (l + 1),)\ Pzyjmujemy nastę pnie, że odpowiednie potencjały wę złów siatki gónej i dolnej są sobie ówne, czyli w ozważ anym pzypadku (d) U,. = U t, U v. l y = U M oaz U v + 1 y = U i+1. Podstawiając wyaż enie (c) do ównania (b) z uwzglę dnieniem (d) otzymamy (2.7) 1 Widzimy zatem, że waunek analogii został spełniony 2. ') Sposób ten w zastosowaniu do ównania bihamonicznego oaz ównań pzemieszczeniowych płaskiej teoii spę ż ystośi cpodany jest np. w pacach [1, 3]. 2 ) Watość siły elektomotoycznej E 0 jest zasadniczo bez znaczenia. W paktyce egulujemy zmienną watość zasilania napię ciowego do tego momentu, aż oba potencjały siatki gónej i dolnej się wyównają, co łatwo stwiedzić na woltomiezu.

SPOSÓB ELEKTRYCZNEGO MODELOWANIA RÓWNAŃ 419 Należy podkeś lić, że w moż liwoś ciac h modelowania ównania óż nicowego w sieci elektycznej decydują cą olę odgywa symetia współczynników wzglę dem punktu ś odkowego, dla któego jest to ównanie wypisane oaz waunek, aby suma współczynników pzy odpowiednich zę dnych funkcji w ównaniu była ówna zeu. Jeż el i zatem moż na uzyskać właś ciwe watoś ci wszystkich współczynników dla punktów są siednich, to i watość współczynnika dla punktu i musi być spełniona. Wyjaś nione założ enia pozwalają już bez tudu podać układ sieci elektycznej spełniającej ównanie óż nicowe dowolnego pazystego zę du. 2.3. Róż nica zę du szóstego. Uwzglę dniając znaki współczynników pzyównaniu (1.5) od azu moż na powiedzieć, że do wę złów gónej siatki bę dą należ eć punkty / 3, / 1 i i+l Rys. 4. Modelowanie óż nicy zę du szóstego w sieci elektycznej oaz г '+З (biezemy te niewiadome watoś ci funkcji, pzy któych współczynniki są dodatnie oaz dodatkowo punkt i, któy jest spzę gnięy tz punktem dolnej siatki i'). Natomiast do wę złów dolnej siatki bę dą należ eć punkty, któe mają współczynniki ujemne tj. i 2, i, i+2. Rys. 5. Modelowanie óż nicy zę du ósmego w sieci elektycznej Układ sieci modelują cej ównanie (1.5) podany został na ys. 4. Moż na ównież podkeś lić, że watoś ci opoów łą cząe c odpowiednie wę zły siatki z wę złem ś odkowym i są odwotnie popocjonalne do współczynników pzy tych niewiadomych. I tak, pzyjmując opó dla skajnego połą czenia, pomię dzy wę złami / 3 lub / + 3 a wę złem i jako

420 A. LISOWSKI dla pozostałych połą czeń otzymamy 1 1 i,,(i iy Л ',(;+2)' g T oaz, t f_i ~[s ' Pzyję cie ównych opoów R łą czą cyc h wę zły dolnej i gónej siatki konieczne jest dla spełnienia waunku ównoś ci pą dów spływają cych z wę złów / oaz z" na masę. 2.4. Róż nica zę du ósmego. Uwzglę dniając wyż ej podane objaś nienia od azu moż emy pzejść do modelowania ównania (1.6) w sieci elektycznej. Wę złami gónej siatki bę dą punkty / 4, i 2, z, i+2 oaz /+4, a watość opou i, < 4 i, 1+4 Połą czenia wę złów siatki oaz watoś ci opoów podane zostały na ys. 5. А х 1 ~ "8 m 3. Modelowanie dowolnego ównania óż nicowego złoż onego z członów zę du pazystego Rozważ my dla pzykładu ównanie óż nicowe Л 6 щ A 4 w, ' Л 2 щ (a) a 6 + a Ą a 2 ^ + kw,+a, = 0. W ównaniu powyż szym opócz członów zę dów pazystych dodano człon zawieają cy samą funkcję w t. Z nastę pują ceg o ozważ ania okaże się, że ten dodatkowy człon łatwo jest zmodelować w sieci. Równanie (a) z uwzglę dnieniem watoś ci poszczególnych członów (1.3) (1.5) i uwzglę d nieniem znaków pzyjmie postać j 3 ( w i 3 6w i г + 1 5 w; _, 20H\ + 15 w, +, 6vv, +2 + w; +3 ) f (w, _ 2 4 u', _ i + a 2 Po zgupowaniu wyazów otzymamy + 6 wi 4w i+ 1 + w i+2 ) (wi_, 2wi + w, + 1) f kw, + o 0 = 0. <Ь > ^^+6^ +2^) +^(l 5^ 4^ ^) + "' + 2 Л?) + W i + i AS + в Połą czenia wę zła i z wę złami i 1, z' 2, i 3 oaz z+1, 1+2, i'+3 zależy od znaków pzy odpowiednich członach. Oznaczając watość opou łą czą ceg o punkt z z wę złami skajnymi pzez

SPOSÓB ELEKTRYCZNEGO MODELOWANIA RÓWNAŃ 421 oaz pzyjmując watoś ci w nawiasach za dodatnie (w konketnym pzypadku należy to spawdzić) Ax 6 Ax 4 Ax 2 otzymamy dodatnie współczynniki funkcji dla punktów / 3, i l, i+l oaz i+3, wobec czego wę zły te (azem z punktem i) należ eć bę dą do siatki gónej, a wę zły pozostałe tj. i 2, /+2 do dolnej. Model ównania (b) w sieci elektycznej z uwzglę dnieniem pzyję tych założ eń (d) podany został na ys. 6. Należy jeszcze wyjaś nić modelowanie pzedostatniego członu ównania (a), czyli kw t. Człon ten wchodzi do ównania wę zła dolnego i' i w ównaniu ównowagi wę zła pojawi się jako człon Ł/j/e. Pzyjmując zależ ność (3.1) Q = ^m, ównanie (b) bę dzie w sieci spełnione. Należy podkeś lić, że pzedstawiony sposób modelowania óż nicowych członów zę du pazystego zastosować moż na także do ównań czą stkowych, gdzie wystę puje wię cej niż jedna zmienna, zależ na lub niezależ na, waz z uwzglę dnieniem członów óż nicowych wzglę dem dwóch (lub wię cej ) niewiadomych. Rozpatzmy dla pzykładu człon zę du pazystego (pzy pzyję ciu Ax Ay = c) Ax 2 Ay 2 + (Wi + 1,j + 1 + Wi + 1,j l + Wi Uj + l + Wi l,j l)]

422 A. LISOWSKI Oznaczenia wę złów siatki w układzie osi х, у waz z podaniem współczynników ównania (3.2) podane zostały na ys. 7a. Zgodnie z oznaczeniami popzednimi pzyję to dla siatki gónej c 4 i,j.'+ij+i ~ym oaz dla siatki dolnej V.P'+iJ+iY у 1 Schemat układu podany został na ys. 7b. Zagadnieniem modelowania elektycznego waunków bzegowych i począ tkowych nie bę dziemy się w tej pacy zajmowali; jest ono pzedmiotem osobnego opacowania. 4. Zastosowania w zakesie teoii spę ż ystośi c Po pzedstawieniu moż liwośi cmodelowania elektycznego ównań óż nicowych pzejdziemy do podania kilku paktycznych zastosowań w zakesie teoii spę ż ystoś. ci Układy sieci, któe bę dą podane dotyczyć bę dą punktów, w któych nie są modelowane waunki bzegowe lub począ tkowe. 4.1. Równanie belki na spę ż ystym podłoż u. Równanie belki na spę ż ystym podłożu winkleowskim ma postać (4.1) EJ^+ky=p(x), gdzie EJ sztywnoś ć zginania belki (pzyjmiemy ją jako stałą ), к stała podłoża (watość siły powodują ca jednostkowe ugię cie spę ż yny modelują cej podłoże spę ż yste), p(x) obcią ż eni e zewnę tzne działają ce na belkę postopadle do jej osi.

SPOSÓB ELEKTRYCZNEGO MODELOWANIA RÓWNAŃ 423 Równanie (4.1) w zapisie óż nicowym pzyjmie postać EJ (4 " 2) 2^^' 2 ~ А у! 1 + 6 у 1 ~ А у < + 1 + у ' + 2 ) + к ' у '~ Р ' gdzie Pi pzedstawia wypadkowe obcią ż eni e pzypadają ce na wę zeł i. = * Rys. 8. Modelowanie ównania belki na spę ż ystym podłożu Układ sieci modelują cej ównanie (4.2) podany został na ys. 8. Odpowiednie wielkoś ci oznaczone na ysunku wynoszą Rys. 9. Model belki leż ą ce j na spę ż ystym podłożu (czę ść ś odkowa belki) Układ sieci dla kilku punktów podany został na ys. 9. 4.2. Równanie zginania płyty. Róż niczkowe ównanie powiezchni odkształconej płyty ma postać (4 Ъ Л W 4 7 ",v _ л e * w q ( X ' y ) ' } д х 4 <x 2 cy 2 + W D '

424 A. LISOWSKI gdzie D sztywność zginania płyty, a q(x, y) obcią ż eni e działają ce na jednostkę powiezchni płyty. Równanie óż nicowe o postaci А х * ~*~ Ax 2 Ay 2 ' t Ay* D moż na zapisać uwzglę dniając oznaczenia podane na ys. 10a oaz wzoy (1.3) i (3.2) 1 2 Г 2^4 ( w ' 2j~ 4w i 1.1 + 6»V,i 4n '.+uj + w'+2j) + A x l A 2 Uwi.j 2(W,_IJ + + W.>lJ + W,. J+1 +W,y_0+(W + l,y +I + W; + i,j_ 1 + W,_ 1>i+ i + ", l.j l)+^4 (MV.J 2 + 4wi I y_ 1 T 6w u 4w ł></+1 +w w+a ) = i 2.j nj U i'fj i'lj x /j'/ U*> i'tj'l fy Rys. 10. Modelowanie ównania płyty Pzy założ eniu siatki o oczkach kwadatowych, czyli dla А х = Ay = c, otzymamy po zsumowaniu (4.4) 1 A^ "'ij %(Wi ij+wij i + w i+ij+w i j + i) + 2(w i _ u^ + Wi 1,j+ l) + (Wi 2,j + Wij 2 + W i + 2,j + Wi, J+2 )] У = 0. Model powyż szego ównania w sieci podany został na ys. 10b 1 '. Odpowiednie wielkoś ci oznaczone na ysunku wynoszą Ax 4 = ^ m, I?,j = Qijmi oaz Ui,j Wi,jm u, gdzie Q,j pzedstawia obcią ż eni e zewnę tzne działają ce na wę zeł ') Rozwią zanie w sieci elektycznej ównania płyty podano np. w pacach [1, 2, 4].

SPOSÓB ELEKTRYCZNEGO MODELOWANIA RÓWNAŃ 425 4.3. Równania pzemieszczeniowe teoii spę ż ystośi ciał izotopowych. Pzemieszczenia dowolnego punktu wewną tz ciała liniowo spę ż ystego, izotopowego spełniają układ ównań m 8 2 u 8 2 u 8 F) ~8x 2 \8y 2 ' 8z 2 l 8x8y 1 8x8z ' I+G d 2 M d 2 w (4.5) o. 8x 5) 2 1 8z 2 ) ' ą yebc 1 5j>dz Л + G a 2 w / 8 2 w o, + m ~8z 2+n W 8y 2 j 1 a z a«sząy X+G gdzie A', У, Z składowe sił masowych wzdłuż odpowiednich osi układu otogonalnego x, y, z w odniesieniu do jednostki obję tośi c mateiału, G współczynnik spę ż ystoś i c Rys. 11. Oznaczenia punktów w układzie otogonalnym osi x, y, z popzecznej (moduł Kichhoffa) u, iw składowe pzemieszczenia wzdłuż osi x, y, z. Współczynniki w, и i A okeś lone są wzoami (4.6) A+2G G 2v M "= ^G' " = A+G a Z Я = Г =27 С ' gdzie v współczynnik Poissona.

426 A. LISOWSKI Pzepiszmy ównania (4.5) w postaci óż nicowej dla punktu i,], к m А х А у г X ij,k А х А у A+G A 2 w u, f4 7) m Ź ^llul n I k Y'J,k A2Vi j ' k 4 A 2 V i J ' I 4 k 4 n ' W l J k 4 'U* fi Л у Л х 1 1 K AyAz A+G ' ' Ay 2 \ Ax 2 ~*~ Az Г ~ ' ' ' " 2 d 2 Ui,j,k A 2 vij,k ZiJ,k Jz 2 + \ Jx 2 + zl/ / + AzAx + JwJy AwAy + A+G ' gdzie ^ij.ik Z/J.J wypadkowe obcią ż eni a działają ce na wyodę bniony wę zeł siatki pzestzennej o oczkach Ax А у Az. Dalej ozpiszemy piewsze ównanie (4.7) zgodnie z oznaczeniami punktów podanymi dla układu otogonalnego osi x,y,z (patz ys. 11). Dla uposzczenia pzyję to podział stały i jednakowy wzglę dem wszystkich tzech osi, czyli Ax Ay = Az = c, pzy czym współzę dna i okeś la położ enie punktu wzglę dem osi x, współzę dne j wzglę dem osi у oaz к wzglę dem osi z. Piewsze ównanie (4.7) moż na zapisać w postaci 771 H 2J^2 ("' 1.J'.* 2w.,j,fc + Kl+lJ,*) + Д ~2 ( M i',j U 2ll; Jtk + M;,j + l,«c) + Ay n 1 д # K u :,l,k i 2«,'j,* + «,,^+i)+ YAxlAy ( Vi + 1 <J+ 1 k ~ Vi 1 >J+ 1 *~ 1 Oi_i,j_i,fc Oi+i,y i,*)+ YAxlAz ( Wi + 1 >J> k + 1 ~ łv '+ij.* i + w ' i.j'.* i gdzie /= 1/(A+G). Gupując wyazy otzymamy pzy uwzglę dnieniu zlx = zły = zlz = с m и \ m /и и w ( 2 c2 + 4 ^2 I "'.J.* + c2 "i 1.7'.* + ^2 + 1.J,k + ^Ui,j Uk+ 2 /д о ч П П 1 U ',j +1Л + 4^ ( w l+uj.k+l~ w i"+l./,* l + w l l,j,k l ^ J, * = 0. W ozpatywanym punkcie i,j,k obszau mamy układ tzech ównań óż nicowych, gdzie wystę pują niewiadome u ijik, v iijtk i w iti, k. Dla wyznaczenia każ dej składowej pzesunię cia punktu к popowadzimy potójne siatki, któe oznaczone są w odę bny sposób na ys. 12: wzglę dem osi x w sposób cią gły, osi у pzeywany i osi z kopkowany. Równania (4.8) zostały zmodelowane w sieci pzy pzyję ciu с 2 c 2 Ac 2 (4.9) x = m, 2 m oaz i = ~~ m ; m n 1 obcią ż eni e sieci okeś la watość I Jik = lxij tk m,.

SPOSÓB ELEKTRYCZNEGO MODELOWANIA RÓWNAŃ 427 W analogiczny sposób zapisać moż na dwa pozostałe ównania (4.7) i zmodelować w sieci elektycznej. Wówczas centalnymi punktami bę dą wę zły к dla siatki oznaczonej linią pzeywaną (współzę dne f/j,*) oaz linią kopkowaną (współzę dne w i>jjt ). Modelowanie pzesunięć układu pzestzennego jest niewą tpliwie dość pacochłonne, gdyż każ dy wę zeł posiada w ogólnym pzypadku tzy składowe pzesunięć u, v, w, czyli dla modelowania n wę złów potzebna bę dzie sieć złoż ona z 3n wę złów. Rys. 12. Modelowanie ównań pzemieszczeniowych teoii spę ż ystośi ciał izotopowych Na pzykład modelowanie sześ cianu z podziałem kawę dzi na połowy, czyli Ax = Ay = Az = a/2 według ys. 11 wymagać bę dzie sieci elektycznej o 27x3 = 81 wę złach. W paktyce wykozystać natualnie moż na ewentualny waunek symetii, co pozwała ozważ yć pzy tej samej liczbie niewiadomych układy kilkakotnie badziej złoż one. Oddzielną spawą jest uwzglę dnienie waunków bzegowych lub począ tkowych. Wykozystuje się tu te same zwią zki, któe wystę pują w metodach obliczeniowych, a więc np. waunek zeowego ugię cia, czy zeowej watoś ci momentu zginają cego lub siły popzecznej. Spawa ta bę dzie ozważ ona w oddzielnym atykule.

428 A. LISOWSKI Liteatua cytowana w tekś cie 1. К. К. К Е Р О П Я, НП. M. Ч Е Г О Л И, НЭ л е к т р и ч е с к ом ео д е л и р о в а н в и ес т р о и т е л ь н ом йе х а н и к е,г о с с т р о й и з д а, т М о с к а в 1963. 2. A. LISOWSKI, Analogowe maszyny matematyczne (skypt), PWN, Kaków, Waszawa, Łódź 1967. 3. М а т е м а т и ч е с к ом е о д е л и р о в а н и е т е о р и яэ л е к т р и ч е с к и цх е п е й,а к а д е мя ин а ук У к р а и н сй к ос С Р, И н с т и т ук и б е р н е т и, кв иы п ук с III, К и ев 1965. 4. Г. Е. П У Х О, В В. В. В А С И Л Ь Е, ВА. Е. С Т Е П А Н О, ВО. Н. Т О К А Р Е В, АЭ л е к т р и ч е с к о е м о д е л и р о в а н и е з а д а ч с т р о и т е л ь н о мй е х а н и к и,и з д. А. Н. У к р а и н сй к ос С Р, К и ев 1963. Р е з ю ме М Е Т ОД Э Л Е К Т Р И Ч Е С КО О МГ О Д Е Л И Р О В А Я Н ИО Б Ы К Н О В Е Н Х Н Ы Д И Ф Ф Е Р Е Н Ц И А Л ЬХ Н УЫ Р А В Н Е НЙ И И У Р А В Н Е НЙ И С Ч А С Т Н Ы И М П Р О И З В О Д Н ЫИ МС П О С Т О Я Н Н ЫИ М К О Э Ф Ф И Ц И Е Н ТИ А М И Ч Л Е Н А МИ Ч Е Т Н О О Г П О Р Я Д А К О п и с ы в а ея т мс е т д о п о с т р о ея н иэ л е к т р и ч ех с км ио д е лй е д и ф ф е р е н ц и а лх ь вн ы р а ж е й н и с о д е р ж а щх и п р о и з в о де н чы е т н о г п о р я д к. ап р и м е н ы е нд ве о т д е л ь не ыс е ти (в е р х ня я и н и ж н я. я ) Р а с с м П о т ры е тн а к же н е о д н о р о де н ды и ф ф е р е н ц и а ле ь ун ры а в н е н. и я р и в о д ия т рс яд п р и м е р : о дв и ф ф е р е н ц и а ло ь ун ро аг в н е я н и з г и б а ей м бо а л ки н а у п р у гм о о с н о в а н и, и и з г и а б т о н к й о п л и ы т а т а к же д ля с и с т еы м у р а в н е й н ин а п е р е м е щ ея н оиб щ г о с т. и й е т е о р и и у п р у Summay ELECTRIC NETWORK. MODELS OF ORDINARY AND PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS WITH CONSTANT COEFFICIENTS AND EVEN ORDER TERMS The method of constucting the electic models of an even ode finite diffeence expession has been descibed, two sepaate netwoks (the uppe and lowe ones) being intoduced. Non homogeneous diffeential equations ae taken into consideation. Examples of seveal types of models ae given; the equations of bending of a beam on elastic foundation, bending of a thin elastic plate and the displacement equations of geneal elasticity theoy have been discussed in paticula. POLITECHNIKA KRAKOWSKA Paca została zlofona w Redakcji dnia 18 kwietnia 1969. pzeedogowana (po az piewszy wpłynę ła dnia 15 lipca 1968.)