注冊結構工程師輔導：幾何相似
更新時間：2010-07-28 08:28:41
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第八節(jié) 相似原理和量綱分析
工程中許多流體力學問題，若僅用分析方法求解，很少能得到完整的結果。由于實物的尺寸太大，直接進行實驗會耗費大量的人力和物力。因此人們往往采用模型進行實驗，才能充分地表明各物理量之間的關系。
要進行模型試驗就會遇到用什么理論來指導，設計出合理的模型尺寸以及用什么方法整理、分析試驗成果。試驗測定總是在某種特定條件下進行，從而通過試驗掌握所有相似流動過程中的規(guī)律，便成為生產和科研上必須解決的課題，人們通過長期的實踐，總結出以相似原理為基礎的模型試驗方法。
本節(jié)主要闡述和試驗有關的基本知識，其中包括選擇試驗參數的量綱分析法以及模型試驗的相似原理。
一、 流動相似的基本概念
要使模型和原型之間有幾何相似、運動相似和動力相似，模型與原型的初始條件和邊界條件也應保持一致，才能解決問題。
(一)幾何相似
幾何相似是形狀相似，指模型m和實物p形狀相似，所對應的尺寸成一定的比例，用符號λ表示比例常數，足標l表示對應的幾何物理量。因此，兩個幾何相似物體的長度、面積、體積可表示如下：
式中l(wèi)p——實物的長度;
lm——模型的長度。
完善的幾何相似，要求原型和模型兩者的表面粗糙度之比等于λl。但對一個較小模型的粗糙度很難做到按入;來減小，完全的幾何相似是不易達到的。
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