相似性設(shè)計(jì)ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-04-29 03:16本頁(yè)面
【正文】 綱方程。如流體靜力學(xué)基本方程 ? 用 除其余各項(xiàng)，可得無(wú)量綱方程： ghpp ??? 0gh?10 ?? ghpghp ??四、量綱分析法 常用的量綱分析方法有瑞利法和泊金漢法（也稱 π定理）。 一、 瑞利法 基本思想： 假定各物理量之間呈指數(shù)形式的乘積組合 。 四、量綱分析法 [例 1] 已知管流的特征流速 Vc與流體的密度 ρ 、 動(dòng)力粘度 μ 和管徑 d有關(guān)，試用瑞利量綱分析法建立 Vc的公式結(jié)構(gòu) . [解 ] 式中 k為無(wú)量綱常數(shù)。 其中，各物理量的量綱為： LdTMLMLLTV c????????di m,di mdi m,di m1131??假定 ??? ?? dkV c ???四、量綱分析法 代入指數(shù)方程，則得相應(yīng)的量綱方程 ??? LTMLMLLT ??? ???? )()( 1131根據(jù)量綱齊次性原理，有 ???????????????1:31:0:TLM解上述三元一次方程組得： 1,1,1 ????? ???故得： dkV c ???其中常數(shù) k需由實(shí)驗(yàn)確定 . 四、量綱分析法 二、 π定理 基本思想 ： 對(duì)于某個(gè)物理現(xiàn)象，若存在 n個(gè)變量互為函數(shù)關(guān)系，即 0), . . . ,( 21 ?nqqqF而這些變量中含有 m個(gè)基本物理量，則可組合這些變量成為 (n – m)個(gè)無(wú)量綱 π 數(shù)的函數(shù)關(guān)系，即 0), . . . ,( 21 ?? mn????四、量綱分析法 [例 2] 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，球形物體在粘性流體中運(yùn)動(dòng)所受阻力 FD與球體直徑 d、球體運(yùn)動(dòng)速度 V、 流體的密度 ρ 和動(dòng)力粘度 μ 有關(guān)，試用π 定理量綱分析法建立 FD的公式結(jié)構(gòu) . [解 ] 選基本物理量 ρ 、 V、 d， 根據(jù) π 定理，上式可變?yōu)? 其中 ???????????????????22211121dVFdV D假定 0),(1 ??? dVFf D0),( 21 ????四、量綱分析法 對(duì) π 1： 20:130:10:)()(11111213000 111?????????????????????????TLMMLTLLTMLTLM解上述三元一次方程組得 ： 2,2,1 111 ?????? ???故 221 dVF D?? ?四、量綱分析法 代入 ，并就 FD解出，可得： 0),( 21 ????2222( R e ) dVCdVfF DD ?? ??式中 為繞流阻力系數(shù)，由實(shí)驗(yàn)確定。 (Re)fC D ?Re12 ?? Vd???同理： 五、相似性設(shè)計(jì) ? 相似理論在產(chǎn)品系列化中的應(yīng)用稱為相似性設(shè)計(jì)。 系列化產(chǎn)品 一般具有相同功能、相同結(jié)構(gòu)方案、相同或相似加工工藝，但各產(chǎn)品相應(yīng)的尺寸參數(shù)及性能指標(biāo)具有一定的級(jí)差而形成的一系列不同規(guī)格的產(chǎn)品稱為系列化產(chǎn)品。 節(jié)省產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期和成本，提高了可靠性； 增加產(chǎn)品的規(guī)格； 對(duì)企業(yè)，便于庫(kù)存管理；對(duì)于用戶，便于使用。 五、相似性設(shè)計(jì) ? 設(shè)計(jì)過(guò)程： 根據(jù)市場(chǎng)需求確定系列的尺寸范圍和系列的分級(jí)數(shù) n。 按產(chǎn)品功能要求，設(shè)計(jì)基型產(chǎn)品； 根據(jù)相似關(guān)系，進(jìn)行相似設(shè)計(jì)，求得系列中擴(kuò)展型產(chǎn)品的每種規(guī)格的技術(shù)參數(shù)和幾何尺寸。 在計(jì)算技術(shù)參數(shù)和幾何尺寸時(shí)，要考慮技術(shù)和工藝方面的限制。
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