Моделирование движения тела в вязкой жидкости
Заказать уникальную курсовую работу- 31 31 страница
- 3 + 3 источника
- Добавлена 07.02.2022
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Введение 3
1. Математическая модель и используемые подходы 4
1.1 Математическая модель. Постановка задачи. 4
1.2 Схема численного интегрирования. Код программы в MATLAB 5
2. Результаты моделирования 8
2.1 Набор скорости из состояния покоя с включенным двигателем 8
2.2 Торможение за счет силы трения с выключенным двигателем 22
Заключение 30
Список литературы 31
Проведем расчеты при , . На рисунках 2-4 показаны полученные зависимости , и соответственно.Рисунок 2 – Зависимость при, Рисунок 3 - Зависимость при, Рисунок 4 - Зависимость при, Проведем расчеты при , . На рисунках 5-7 показаны полученные зависимости , и соответственно.Рисунок 5 – Зависимость при, Рисунок 6 - Зависимость при, Рисунок 7 - Зависимость при, Проведем расчеты при , . На рисунках 8-10 показаны полученные зависимости , и соответственно.Рисунок 8 – Зависимость при, Рисунок 9 - Зависимость при, Рисунок 10 - Зависимость при, Проведем расчеты при , . На рисунках 11-13 показаны полученные зависимости , и соответственно.Рисунок 11 – Зависимость при, Рисунок 12 - Зависимость при, Рисунок 13 - Зависимость при, Проведем расчеты при , . На рисунках 14-16 показаны полученные зависимости , и соответственно.Рисунок 14 – Зависимость при, Рисунок 15 - Зависимость при, Рисунок 16 - Зависимость при, Проведем расчеты при , . На рисунках 17-19 показаны полученные зависимости , и соответственно.Рисунок 17 – Зависимость при, Рисунок 18 - Зависимость при, Рисунок 19 - Зависимость при, Проведем расчеты при , . На рисунках 20-22 показаны полученные зависимости , и соответственно.Рисунок 20 – Зависимость при, Рисунок 21 - Зависимость при, Рисунок 22 - Зависимость при, 3.2Торможение за счет силы трения с выключенным двигателемПроведем серию численных экспериментов. Будем считать, что в начальный момент времени лодка находится в начале отсчетаи начальная скорость также равна некоторому значению . Массу лодки выберем . Двигатель всегда выключен, поэтому .Проведем расчеты при , . На рисунках 23-25 показаны полученные зависимости , и соответственно.Рисунок 23 – Зависимость при, Рисунок 24 - Зависимость при, Рисунок 25 - Зависимость при, Проведем расчеты при , . На рисунках 26-28 показаны полученные зависимости , и соответственно.Рисунок 26 – Зависимость при, Рисунок 27 - Зависимость при, Рисунок 28 - Зависимость при, Проведем расчеты при , . На рисунках 29-31 показаны полученные зависимости , и соответственно.Рисунок 29 – Зависимость при, Рисунок 30 - Зависимость при, Рисунок 31 - Зависимость при, Проведем расчеты при , . На рисунках 32-34 показаны полученные зависимости , и соответственно.Рисунок 32 – Зависимость при, Рисунок 33 - Зависимость при, Рисунок 34 - Зависимость при, ЗаключениеВ ходе выполнения работы решены следующие задачи:- Описана используемая математическая модель, записаны уравнения, описывающие движение тела в вязкой жидкости.- Разработаны подходы, позволяющие проводить моделирование движения тела в вязкой жидкости на компьютере.- Разработана схема численного решения записанных уравнений.- Написать программу на MATLAB.- Проведена серия численных экспериментов.Из полученных результатов хорошо видно, что сила вязкого трения ограничивает максимальную скорость движения лодки с включенным двигателем. С выключенным же двигателем, лодка достаточно быстро останавливается не зависимо от значения начальной скорости. Используемый подход численного моделирования хорошо работает в широком диапазоне параметров модели.Таким образом, все задачи работы выполнены, а цель достигнута.Список литературы1. Насыров В. В., Насырова М. Г. О применимости закона Стокса //Математические структуры и моделирование. – 2020. – №. 2 (54).2. Вержбицкий В. М. Численные методы (математический анализ и обыкновенные дифференциальные уравнения). – Издательский дом" ОНИКС 21 век", 2005.3. Формалев В. Ф., Ревизников Д. Л. Численные методы. – 2006.
1. Насыров В. В., Насырова М. Г. О применимости закона Стокса //Математические структуры и моделирование. – 2020. – №. 2 (54).
2. Вержбицкий В. М. Численные методы (математический анализ и обыкновенные дифференциальные уравнения). – Издательский дом" ОНИКС 21 век", 2005.
3. Формалев В. Ф., Ревизников Д. Л. Численные методы
Вопрос-ответ:
Какая математическая модель используется для моделирования движения тела в вязкой жидкости?
Для моделирования движения тела в вязкой жидкости используется математическая модель, которая описывает взаимодействие тела с жидкостью с учетом вязких сил и других факторов. Эта модель позволяет рассчитать движение тела в жидкости и оценить его влияние на физические параметры системы.
Какие подходы используются при моделировании движения тела в вязкой жидкости?
При моделировании движения тела в вязкой жидкости используются различные подходы. Один из них - численное интегрирование, которое позволяет приближенно рассчитать движение тела, учитывая вязкость жидкости и другие факторы. Также используются методы математического анализа, статистического моделирования и компьютерного моделирования.
Какая постановка задачи используется при моделировании движения тела в вязкой жидкости?
При моделировании движения тела в вязкой жидкости используется задача, которая заключается в определении движения тела с учетом вязких сил и других факторов. Для этого необходимо определить начальные условия и уравнения, описывающие движение тела в жидкости. Задача может быть решена аналитически или численно.
Какие результаты моделирования можно получить при моделировании движения тела в вязкой жидкости?
При моделировании движения тела в вязкой жидкости можно получить различные результаты. Например, можно рассчитать траекторию движения тела, его скорость и ускорение в разные моменты времени. Также можно оценить влияние вязкой жидкости на движение тела и определить оптимальные параметры системы для достижения заданных целей. Результаты моделирования могут быть использованы для улучшения проектирования и оптимизации системы.
Какие зависимости были получены в результате моделирования движения тела в вязкой жидкости?
В результате моделирования движения тела в вязкой жидкости были получены различные зависимости. Например, была получена зависимость скорости движения тела от времени при разных условиях. Также была получена зависимость силы трения от скорости движения тела и других параметров. Эти зависимости позволяют более точно оценить влияние вязкой жидкости на движение тела и определить оптимальные условия для достижения заданных целей.
Какая математическая модель используется для моделирования движения тела в вязкой жидкости?
Для моделирования движения тела в вязкой жидкости используется математическая модель, которая включает в себя уравнение Навье-Стокса для описания движения жидкости и уравнение движения тела.
Какая схема численного интегрирования используется для моделирования движения тела в вязкой жидкости?
Для моделирования движения тела в вязкой жидкости используется схема численного интегрирования, которая основана на методе конечных разностей. Этот метод позволяет аппроксимировать дифференциальные уравнения и решать их численно.
Какие результаты были получены при моделировании движения тела в вязкой жидкости?
При моделировании движения тела в вязкой жидкости были получены следующие результаты: набор скорости из состояния покоя с включенным двигателем и торможение за счет силы трения с выключенным двигателем. Графики и зависимости данных результатов представлены на рисунках 2-4.
Какие подходы были использованы в моделировании движения тела в вязкой жидкости?
В моделировании движения тела в вязкой жидкости были использованы следующие подходы: математическая модель, уравнение Навье-Стокса для описания движения жидкости, уравнение движения тела, схема численного интегрирования на основе метода конечных разностей, код программы в MATLAB.
Какой код программы использовался для моделирования движения тела в вязкой жидкости?
Для моделирования движения тела в вязкой жидкости был использован код программы, написанный на языке MATLAB. Этот код позволяет провести численные расчеты и получить результаты моделирования, включая графики и зависимости движения тела.