結構模型試驗相似理論

結構型試驗相似理論（similitude theory structural model test）是闡明結構模型、原型兩者相似所依據的理論。套用相似理論設計結構模型、指導模型試驗並將試驗結果換算於原型。

基本介紹

• 中文名：結構型試驗相似理論
• 外文名：similitude theory structural model test
• 學科：水利工程
• 領域：水利
• 釋義：闡明結構模型、原型依據的理論
• 套用：相似理論設計結構模型

簡介

結構型試驗相似理論（similitude theory structural model test）是闡明結構模型、原型兩者相似所依據的理論。套用相似理論設計結構模型、指導模型試驗並將試驗結果換算於原型。

基本概念

1.相似常數：同名物理量之比。

2.相似指標：兩相似系統相似常數組合的乘積。凡被此相似的系統都應滿組相似指標等於1的條件。

3.相似判據：參與物理變化過程的各物理慧的組合量，是一無量綱量。若兩系統相似，則相似判據應相等。

單值條件

將某個現象從同類現象中區別出來的條件。卻將現象群的通解轉變為特解的具體條件。它們組成的相似判據在判斷兩現象相似時起決定作用，稱稱決定性判據，是模型試驗的主要依據。

相似三定理

（1）兩現象的同名物理量之比應相等，相似常數應相等；各有關物理量組成的的無쇄量應相等，卻相似判據應相等。

（2）兩現象用相同的方來描述，且此方程可轉換成由若干個相似判據組成的關係式。

（3）兩現象的單值條件應相似，由單值條件組成的相似判據對應相等。

定理（1）和定理（2）是相似的必要條件。定理（3）規定了相似的充分條件，說明滿足哪些條件現象才相似。

相似判據的確定

1.方程分析法

通過描述物理現象的關係方程導出相似判據的方法稱方程分析法。只要方程各項的量綱是完整的、齊次的，導出的相似判據就是正確的。該法物理概念淯楚，不會遺漏重要的物理量而導致錯誤。至於方程是否有解無關重要。

2.綱量分析法

在實際工程問題中，有些現象僅知道參與過程的物理量，而各物物理量之間的關係方程未知，這時可用量綱分析法導出相似判據。在探索一些未知規律的物理現象時，量綱分析法是一種非常有用的方法，它在組試驗、整理試驗資料、推廣試驗結果以及歸納成物理方程等時是很方便的，在在體力流體力學、空氣動力學等方面套用很廣。但存在著導出的相似判據不唯一的問題，有時會給試驗帶來一定的困難。在相似理論中，對非線性問題，結構、液體、地碁合作用問題，基本量綱的護充等問還有待進一步研究。