- Tytuł:
- Ograniczenia modelowania na przykładzie analiz dynamiki wału korbowego
- Autorzy:
- Murawski, Lech
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/2073513.pdf
- Data publikacji:
- 2019
- Wydawca:
- Politechnika Gdańska. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa
- Tematy:
-
modelowanie
determinizm
równania ruchu
układ tłokowo-korbowy
wał korbowy - Opis:
- Analizowane zjawiska fizyczne należy upraszczać maksymalnie mocno, ale tak, żeby powstałe modele dawały poprawne przewidywania wyników eksperymentalnych. Naukowiec powinien jednak zdawać sobie sprawę z ograniczeń i zakresu stosowalności danego modelu. Inżynier nie może zapominać, że posługuje się tylko modelem rzeczywistości, który ma swoje ograniczenia - zakres stosowalności. W pracy przedstawiono analizy dynamiki układu tłokowo-korbowego silnika okrętowego ze szczególnym uwzględnieniem ruchu wału korbowego. W świetle współczesnych badań, świat fizyczny jest nieliniowy i dynamiczny w stanach dalekich od stanu równowagi. Jednakże większość problemów inżynierskich jest modelowanych liniowo, jako zjawiska statyczne bądź quasi-statyczne. Podejście to jest użyteczne i optymalne, ale nie można zapominać o ograniczeniach takich modeli. Wykazano, że pomimo przyjęcia ściśle deterministycznych oraz w pełni liniowych równań mechaniki, przewidywalność dokładnych parametrów ruchu jest ograniczona. Rozważono ruch prostego obiektu mechanicznego: obrót wału korbowego silnika. W rozważanym przypadku jest to wał korbowy 10-cylindrowego, okrętowego silnika wolnoobrotowego: 10K98 firmy MAN B&W. Założono, że znana jest z nieskończoną (!) dokładnością prędkość obrotowa wału, która jest dodatkowo niezmienna. Przyjęto, że również czas jest możliwy do wyznaczenia nieskończenie dokładnie. W takim przypadku względne położenie wykorbienia określa w pełni deterministyczna prosta zależność. W celu znajomości położenia danego wykorbienia w dowolnej chwili czasu musimy jeszcze znać warunki początkowe. Kąt obrotu w chwili t=0 wyznaczono niezwykle dokładnie, ale ze skończoną dokładnością. Wykazano, że po pewnym czasie położenie wykorbienia jest całkowicie niezdeterminowane. Co więcej, ruch układu tłokowo-korbowego charakteryzuje się naturalną zmiennością, nawet po pominięciu zmienności sił wymuszających. Wpływa to dodatkowo na ograniczenia modelowania rozważanego deterministycznego układu fizycznego.
- Źródło:
-
Journal of Polish CIMEEAC; 2019, 14, 1; 147--155
1231-3998 - Pojawia się w:
- Journal of Polish CIMEEAC
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł