Введение
Сходство – это концепция, применимая к испытанию инженерных моделей. Модель считается обладающей сходством с реальным объектом, если они демонстрируют геометрическое сходство, кинематическое сходство и динамическое сходство. В данном контексте термины "сходство" и "подобие" взаимозаменяемы. Термин "динамическое сходство" часто используется в широком смысле, поскольку подразумевает, что геометрическое и кинематическое сходство уже обеспечены. Основное применение сходства – в гидравлике и аэрокосмической технике для испытания условий обтекания жидкостями с использованием моделей в масштабе. Оно также является основополагающей теорией, лежащей в основе многих формул в учебниках по гидромеханике. Концепция сходства тесно связана с размерным анализом.
Similitude is a concept applicable to the testing of engineering models. A model is said to have similitude with the real application if the two share geometric similarity, kinematic similarity and dynamic similarity. Similarity and similitude are interchangeable in this context. The term dynamic similitude is often used as a catch all because it implies that geometric and kinematic similitude have already been met. Similitude's main application is in hydraulic and aerospace engineering to test fluid flow conditions with scaled models. It is also the primary theory behind many textbook formulas in fluid mechanics. The concept of similitude is strongly tied to dimensional analysis.
Механика твердых тел: структурное сходство
Анализ подобия — мощный инженерный инструмент для проектирования уменьшенных конструкций. Хотя для вывода законов масштабирования можно использовать как безразмерный анализ, так и непосредственное применение управляющих уравнений, последний подход позволяет получить более точные законы масштабирования. Проектирование уменьшенных композитных конструкций может быть успешно выполнено с использованием полного и частичного подобия. При проектировании масштабированных конструкций в условиях полного подобия все полученные законы масштабирования должны выполняться как между моделью, так и прототипом, что обеспечивает идеальное подобие между двумя масштабами. Однако создание уменьшенной конструкции, полностью подобной своему прототипу, имеет практические ограничения, особенно для многослойных конструкций. Смягчение некоторых законов масштабирования может устранить ограничения проектирования при полном подобии и привести к созданию масштабированных моделей, частично подобных своим прототипам. Однако при проектировании масштабированных конструкций в условиях частичного подобия необходимо придерживаться четкой методологии, чтобы обеспечить точность масштабированной конструкции при прогнозировании структурного поведения прототипа. Масштабированные модели могут быть разработаны для воспроизведения динамических характеристик (например, частот, собственных форм и коэффициентов демпфирования) полноразмерных прототипов. Однако для прогнозирования динамического ответа полноразмерного прототипа на основе экспериментальных данных масштабированной модели необходимо вывести соответствующие законы масштабирования отклика.