כוואַליע און קראַנט לאָודינג זאָל נישט באַהאַנדלט ווערן פשוט ווי צוויי אומאָפּהענגיקע לאָודז וואָס ווערן קאַלקיאַלייטיד באַזונדער און דערנאָך צוגעגעבן.אין אָפשאָר סטרוקטורעלער אַנאַליז, איז דער ריכטיקער צוגאַנג ערשט צו באַשטימען די לאָקאַלע וואַסער-פּאַרטיקל באַוועגונג געפֿירט דורך כוואַליעס און שטראָמען אין דער זעלביקער פּאָזיציע און צייט, קאָמבינירן זייערע גיכקייט קאָמפּאָנענטן אין אַ קאָנסיסטענט קאָאָרדינאַט סיסטעם, און דערנאָך רעכענען די רעזולטאַט הידראָדינאַמישע קראַפט.

די אונטערשיידונג ווערט באַזונדערס וויכטיק פֿאַר אָפשאָר סטרוקטורן וואָס זענען אויסגעשטעלט צו גרויסע כוואַליעס, שטאַרקע שטראָמען און קאָמפּלעקסע קראַנט פּראָפֿילן. עס קען באַדייטנד ווירקן די קאַלקולירטע שלעפּ קראַפט, ספּעציעל ווען די מאָריסאָן גלייכונג ווערט גענוצט פֿאַר דין רער-מיטלען.

דיזער אַרטיקל דערקלערט די אינזשעניריע פּרינציפּן הינטערכוואַליע-שטראָם אינטעראַקציע, קראַנט פּראָפיל אויסשטרעקן, גיכקייט וועקטאָר קאָמבינאַציע, מאָריסאָן שלעפּן קראַפט, און כוואַליע-שטראָם לאַסט מאָדעלינג אין SACS.

1. פארוואס כוואַליע און קראַנט לאָודז קענען נישט שטענדיק גלייך צוגעגעבן ווערן

א געוויינטלעכער צוגאַנג אין אָפשאָר סטרוקטורעלער אַנאַליז איז צו רעכענען כוואַליע לאָודז און קראַנט לאָודז זעלבשטענדיק און דערנאָך צולייגן די רעזולטאַט כוחות צוזאַמען.

אבער, דאס רעפרעזענטירט נישט אוודאי די ווירקליכע הידראדינאמישע לאסטונג אויף א סטרוקטור.

די יסודות'דיגע פראגע איז:

וואָס איז די פאַקטישע וואַסער גיכקייט אַרום דעם סטרוקטורעלן מיטגליד אין דער זעלביקער אָרט און אין דער זעלביקער מאָמענט?

די כוואַליע-אינדוצירטע גיכקייט און די קראַנט גיכקייט עקזיסטירן סיימאַלטייניאַסלי אין וואַסער. דעריבער, די לאָקאַלע וואַסער גיכקייט זאָל ערשט באַשטימט ווערן דורך קאַמביינינג זייערע גיכקייט וועקטאָרן. די רעזולטאַט גיכקייט ווערט דערנאָך געניצט צו רעכענען די הידראָדינאַמישע קראַפט.

דאָס איז ספּעציעל וויכטיק פֿאַר דישלעפּ קאָמפּאָנענט פון דער מאָריסאָן גלייכונג, ווייל די שלעפּ־קראַפט איז פּראָפּאָרציאָנעל צום קוואַדראַט פֿון דער רעלאַטיווער גיכקייט.

דעריבער:

ערשט קאָמבינירן די סביבה'דיקע גיכקייטן און דערנאָך אויסרעכענען די הידראָדינאַמישע קראַפט איז בכלל נישט גלייך צו אויסרעכענען כוואַליע און קראַנט כוחות זעלבשטענדיק און צולייגן די רעזולטאַטן דערנאָך.

2. פון וואנעט קומט דער שטראָם איבערן שטילן וואַסער־ניוואָ?

באַטראַכט אַן אָפשאָר סטרוקטור וואָס געפינט זיך אין אַ שטורעם צושטאַנד וואו:

• שטיל וואַסער מדרגה איז דעפינירט וויז = 0
• וואַסער טיפקייט איז80 מעטער
• דער אינפוט קראַנט פּראָפיל איז דעפינירט בלויז ביזן שטיל וואַסער מדרגה
• דער כוואַליע־קאַם דערגרייכטη = +8 מעטער

ווען דער כוואַליע קאַם גייט פֿאַרביי די סטרוקטור, שטײַגט די מאָמענטאַנע פֿרײַע ייבערפֿלאַך צו +8 מעטער.

א סטרוקטורעלער מיטגליד וואס געפינט זיך בייז = +4 מעטעראיז דעריבער צייטווייליג אונטערגעטובלט.

אבער דער אריגינעלער שטראָם פּראָפיל גיט נישט גלייך אַ שטראָם גיכקייט ביי +4 מעטער ווייל דער אריגינעלער פּראָפיל איז געווען דעפינירט נאָר ביזן שטילן וואַסער שטאַפּל.

די אינזשעניריע פראבלעם איז דעריבער נישט צו באשטימען דעם שטראָםאיבערן כוואַליע־קאַםאנשטאט, איז עס צו באַשטימען די קראַנט גיכקייט אין דער געגנט וואָס איז:

העכער דעם שטילן וואַסער שטאַפּל אָבער אונטער דער מאָמענטאַנישער כוואַליע ייבערפלאַך.

איין אינזשעניריע צוגאַנג איז צו טראַנספאָרמירן דעם קראַנטן פּראָפיל לויט דער מאָמענטאַנער פרייער-פלאַך הייך. דער קראַנטער פּראָפיל ווערט עפֿעקטיוו אויסגעצויגן אָדער צוזאַמענגעפּרעסט אַזוי אַז:

• דער ים־גרונט בלייבט פארבונדן מיטן ים־גרונט
• די מאָמענטאַנע כוואַליע ייבערפלאַך קאָרעספּאָנדירט צו דער אויבערשטער גרענעץ פון דעם אָריגינעלן קראַנט פּראָפיל

דאָס צושטעלט אַ קאָנסיסטענטע קראַנט גיכקייט פאַרשפּרייטונג איבער די אינסטאַנטאַנייטיד נאַסט געגנט.

3. איצטיקע פּראָפיל אויסשטרעקן: מאַפּירן די לאָקאַלע הייך

קראַנט פּראָפיל אויסשטרעקן זאָל נישט ווערן אינטערפּרעטירט ווי פשוט טאפלען יעדע קראַנט גיכקייט מיט אַ סקיילינג פאַקטאָר.

די הויפּט אָפּעראַציע איז צומאַפּירן די איצטיקע סטרוקטורעלע הייך צו אַ קאָרעספּאָנדירנדיקער רעפערענץ הייך אין דעם אָריגינעלן איצטיקן פּראָפיל, און דערנאך באַקומען די קראַנט גיכקייט פון יענער קאַרטירטער פּאָזיציע.

פֿאַר אַ פֿאַרפּשוטעטן לינעאַרן אויסשטרעקן צוגאַנג, קען די באַציִונג אויסגעדריקט ווערן ווי:

ז' = -ד + (ז + ד) × ד / (ד + η)

וואו:

• d= שטורעם וואַסער טיפקייט
• η= מאָמענטאַנע כוואַליע הייך
• z= איצטיקע הייך ביים סטרוקטורעלן ארט
• ז'= קאַרטירטע הייך אין דעם אָריגינעלן איצטיקן פּראָפיל

די זעלבע ווערטיקאַלע רעפערענץ סיסטעם זאָל געניצט ווערן פֿאַרז, ז' און η, מיט positive ווערטן אויפן אויבערשטן טייל.

למשל, נעם אן:

• וואַסער טיפקייט:ד = 80 מעטער
• כוואַליע הייך:η = +8 מעטער

די מאַפּינג קען אילוסטרירט ווערן ווי פאלגנד:

דאָס מיינט אַז די איצטיקע גיכקייט בייז = +4 מעטערווערט באקומען דורך אפשאצן דעם אריגינעלן איצטיקן פראפיל ביי בערךז' = −3.64 מעטער.

בייַשפּיל פון קראַנט גיכקייט ינטערפּאָלאַציע

לאָמיר זאָגן אַז דער אָריגינעלער איצטיקער פּראָפיל האָט:

• קראַנט גיכקייט ביי z = 0 מעטער:1.5 מעטער/סעקונדע
• קראַנט גיכקייט ביי z = −20 מעטער:1.2 מעטער/סעקונדע

אויב לינעאַרע אינטערפּאָלאַציע ווערט גענוצט, קען מען באַקומען די מאַפּטירטע גיכקייט ביי בערך −3.64 מעטער פֿון די צוויי ווערטן.

דער וויכטיגער פונקט איז:

די אויסשטרעקונג ענדערט די פאזיציע פון ​​וואו די שטראָם גיכקייט ווערט באקומען. עס טאפלט נישט פשוט אלע שטראָם גיכקייטן מיט 88/80.

די אונטערשיידונג איז עסענציעל ווען מען אינטערפּרעטירט קראַנט פּראָפיל טראַנספאָרמאַציעס אין אָפשאָר הידראָדינאַמיש אַנאַליז.

4. לינעאַר קעגן ניט-לינעאַר קראַנט פּראָפיל אויסשטרעקן

איצטיקע פּראָפיל אויסשטרעקן איז נישט דאַווקע באַגרענעצט צו איין מאַטעמאַטישע מעטאָדע.

API RP 2A-WSD, 22סטע אויסגאבע, סעקציע 5.3.1.2.6אידענטיפיצירט נישט-לינעארע אויסשטרעקן אלס די בילכערדיקע מעטאד אונטער די באדינגונגען באשריבן דורך דעם סטאַנדאַרט, בשעת אויך דיסקוטירן אַפּראָקסימאַטיווע צוגאַנגען פֿאַר באַזונדערע קראַנט-פּראָפיל קעראַקטעריסטיקס.

פֿאַר אַ רעלאַטיוו דיקער ייבערפלאַך פּלאַטע מיט אַן אַפּראָקסימאַטלי איינהייטלעכער גיכקייט פאַרשפּרייטונג, קען אַ פּשוטע ווערטיקאַלע אויסשטרעקונג צושטעלן אַ גלייַכגעוויכטיקע אַפּראָקסימאַציע צו ניט-לינעאַרע אויסשטרעקונג.

פֿאַר אַנדערע טיפּן פֿון איצטיקע פּראָפֿילן,לינעאַרע אויסשטרעקונג קען אויך געניצט ווערן ווי אַן אינזשעניריע אַפּראָקסימאַציע, דיפּענדינג אויף די אָנווענדלעך באדינגונגען און אַנאַליז מעטאַדאַלאַדזשי.

דעריבער, צוויי מסקנות זאָל מען אויסמיידן:

• עס איז נישט ריכטיק צו אננעמען אז יעדער איצטיקער פּראָפיל קען פשוט פארברייטערט ווערן ארויף אָן קיין באַטראַכטונג.
• עס איז אויך נישט ריכטיק צו אננעמען אז לינעארע אויסשטרעקן איז אוניווערסאל נישט אקצעפטירבאר.

די אויסוואל זאָל זיין באַזירט אויף די כאַראַקטעריסטיקס פון דעם איצטיקן פּראָפיל, דעם אָנווענדלעכן פּלאַן סטאַנדאַרט, און די אַנאַליז רעקווירעמענץ.

קראַנט פּראָפיל קעגן כוואַליע קינעמאַטיקס

נאך א וויכטיגע אונטערשיידונג איז אזקראַנט פּראָפיל אויסשטרעקן און כוואַליע קינעמאַטיק זענען נישט דער זעלביקער גשמיות פּראָצעס.

קראַנט אויסשטרעקן באַשטימט ווי דער קראַנט גיכקייט פּראָפיל איז מאַפּט אין די מאָמענטאַנע נאַסט געגנט.

מעטאָדן ווי למשלווילער אויסשטרעקןזענען פארבונדן מיט דער באַהאַנדלונג פון כוואַליע קינעמאַטיקס.

כאָטש ענלעכע עלעוואַציע-מאַפּינג קאָנצעפּטן קענען דערשייַנען אין פאַרשידענע פאָרמולאַציעס, זאָלן זיי נישט אויטאָמאַטיש אינטערפּרעטירט ווערן ווי די זעלבע ווייכווארג סעטינג אָדער די זעלבע פיזישע קערעקשאַן.

5. כוואַליע און קראַנט גיכקייטן מוזן זיין קאַמביינד ווי וועקטאָרן

אזוי שנעל ווי די לאקאלע שטראָם גיכקייט איז באשטימט געווארן, קען מען עס קאמבינירן מיט דער כוואַליע-אינדוצירטער גיכקייט.

אבער, די שנעלקייטן זאלן זיין קאמבינירט וויוועקטאָרן, אנשטאט פשוט צוצולייגן זייערע מאַגניטודן.

למשל, אין א באשטימטן פונקט און צייט:

• כוואַליע גיכקייט =3 מעטער/סעקונדע צו מזרח
• קראַנט גיכקייט =1 מעטער/סעקונדע צו צפון

די רעזולטירנדיקע האָריזאָנטאַלע גיכקייט איז:

U = √(3² + 1²) ≈ 3.16 מעטער/סעקונדע

עס איז דעריבער נישט 4 מעטער/סעק.

אויב די כוואַליע און קראַנט גיכקייטן זענען קאָלינעאַר און אין דער זעלביקער ריכטונג, קען מען זייערע געצייכנטע גיכקייטן גלייך צולייגן.

למשל:

3 מעטער/סעקונדע + 1 מעטער/סעקונדע = 4 מעטער/סעקונדע

אבער ווען די ריכטונגען זענען אנדערש, איז וועקטאָר אַדיציע נויטיק.

6. די באַטייַטיקע גיכקייט פֿאַר אַ סטרוקטורעלן מיטגליד איז דער נאָרמאַלער קאָמפּאָנענט

פֿאַר אָפשאָר טובולאַרע סטרוקטורן, איז אַן אַנדער וויכטיקע באַטראַכטונג די ריכטונג פון דער הידראָדינאַמישער קראַפט אין באַצוג צו דעם מיטגליד.

די גיכקייט גענוצט פארן שלעפּן קאָמפּאָנענט זאָל בכלל באַטראַכט ווערן אין באַצוג צו דערקאָמפּאָנענט פון פלוס נאָרמאַל צום סטרוקטורעלן מיטגליד.

דאָס מיינט אַז די גרייס פֿון דער אַלגעמיינער סביבה־געשווינדיקייט זאָל נישט אויטאָמאַטיש ווערן אָנגעווענדט צו יעדן גענייגטן אָדער אַנדערש אָריענטירטן רער־מיטגליד.

פֿאַר אַ מיטגליד מיט אַן אַרביטראַרישער אָריענטאַציע:

1. באַשטימען די לאָקאַלע כוואַליע גיכקייט.
2. באַשטימען די לאָקאַלע קראַנט גיכקייט.
3. קאָמבינירן זיי אין אַ קאָנסיסטענט קאָאָרדינאַט סיסטעם.
4. באַשטימען די רעלאַטיווע שטראָם גיכקייט.
5. צעטיילן די גיכקייט אין דעם קאָמפּאָנענט נאָרמאַל צום מיטגליד.
6. צולייגן די פּאַסיקע הידראָדינאַמישע פאָרמולע.

אויב דער סטרוקטורעלער מיטגליד אליין באוועגט זיך, דארף די באטרעפנדע קוואנטיטעט אויך רעכענען מיט דירעלאטיווע גיכקייט צווישן דעם וואסער און דעם מיטגליד.

7. פארוואס דער אונטערשייד ווערט באדייטנד אין דעם מאָריסאָן שלעפּ טערמין

די וויכטיקייט פון ריכטיק קאָמבינירן כוואַליע און קראַנט גיכקייטן ווערט קלאָרער ווען מען אויספאָרשט די מאָריסאָן גלייכונג.

פֿאַר אַ פֿיקסירטן קייַלעכדיקן צילינדער אונטערגעוואָרפֿן צו איין-דימענסיאָנעלן טראַנסווערסאַלן פֿלוס, קען די שלעפּ-קראַפֿט פּער לענג-איינהייט אויסגעדריקט ווערן אין אַ פֿאַרפּשוטעטער פֿאָרעם ווי:

פֿᴅ = ½ ρ Cᴅ DU |U|

וואו:

• פֿ= שלעפּ קראַפט פּער לענג איינהייט
• ρ= וואַסער געדיכטקייט
• קᴅ= שלעפּן קאָעפיציענט
• D= מיטגליד דיאַמעטער
• U= געחתמעטער רעלאטיווער שטראָם גיכקייט נאָרמאַל צום מיטגליד

די וויכטיקע אייגנשאַפט איז דער טערמין:

א |א|

דעריבער, איז די שלעפּ־קראַפט נישט־לינעאַר אין באַצוג צו גיכקייט.

8. ביישפּיל: באַזונדערע כוואַליע און קראַנט לאָודז קעגן קאָמבינירטע גיכקייט

באַטראַכט אַ פאַרפּשוטעטן פאַל וואו:

• כוואַליע גיכקייט =3 מעטער/סעקונדע
• קראַנט גיכקייט =1 מעטער/סעקונדע
• ביידע האַנדלען אין דער זעלבער ריכטונג

אויב די כוואַליע און קראַנט שלעפּ כוחות ווערן קאַלקיאַלייטיד באַזונדער און דערנאָך צוגעגעבן, די גיכקייט-קוואַדראַט טערמינען זענען:

3² + 1² = 10

אויב די גיכקייטן ווערן ערשט קאמבינירט און די שלעפּ-קראַפט ווערט דערנאָך אויסגערעכנט:

(3 + 1)² = 16

דער חילוק קומט פון דעם קראָס טערמין:

2 × 3 × 1 = 6

די ווערטן10 און 16 זענען גיכקייט-קוואַדראַט טערמינען, מיט איינסן פון m²/s². זיי זענען נישט כוחות אין kN און רעפּרעזענטירן נישט די גאַנצע הידראָדינאַמישע לאַסט אַליין.

דאָס פֿאַרפּשוטעטע בייַשפּיל ווײַזט פֿאַרוואָס:

אויסרעכענען כוואַליע און קראַנט שלעפּן אומאָפּהענגיק און דערנאָך צולייגן די רעזולטאַטן איז בכלל נישט גלייך צו אויסרעכענען שלעפּן פון דער קאָמבינירטער לאָקאַלער גיכקייט.

דער אונטערשייד איז באַזונדערס באַדייטנדיק ווען כוואַליע און קראַנט גיכקייטן זענען גרויס און אַרבעטן אין דער זעלבער ריכטונג.

9. וואָס פּאַסירט ווען כוואַליע און שטראָם האַנדלען אין פאַרקערטע ריכטונגען?

דער זעלבער פּרינציפּ גילט ווען כוואַליע און שטראָם גיכקייטן אַרבעטן אין פאַרקערטע ריכטונגען, אָבער די געצייכנטע גיכקייט מוז ווערן געהאַלטן.

למשל:

• כוואַליע גיכקייט = +3 מעטער/סעקונדע
• קראַנט גיכקייט = −1 מעטער/סעקונדע

די קאָמבינירטע גיכקייט איז:

U = +3 − 1 = +2 מעטער/סעקונדע

דער קארעספאנדירנדיקער שנעלקייט-קוואדראטישער שלעפּ טערמין איז באזירט אויף:

א |א| = 2 × 2 = 4

דאָס אילוסטרירט פאַרוואָס עס איז נישט ריכטיק צו קומען צום אויספיר אַז באַזונדערע קאַלקולאַציע וועט שטענדיק פּראָדוצירן אַ קלענערע לאַסט.

דעפּענדינג אויף דער רעלאַטיווער ריכטונג און פאַזע פון ​​דער כוואַליע און קראַנט גיכקייטן, קען דער חילוק זיך ענדערן אין מאַגניטוד און ריכטונג.

10. די מאָריסאָן גלייכונג כולל אויך אַן אינערציע טערמין

דאָס פֿאַרפּשוטעטע בייַשפּיל אויבן פֿאָקוסירט נאָר אויף דעם שלעפּן קאָמפּאָנענט.

א פולשטענדיגע מאָריסאָן פאָרמולאַציע כּולל אויך אַאינערציע טערמין פארבונדן מיט וואַסער-פּאַרטיקל אַקסעלעראַציע.

דעריבער, קען די גאנצע כוואַליע-שטראָם הידראָדינאַמישע לאַסט נישט רעפּרעזענטירט ווערן פשוט דורך זאָגן אַז די גאנצע לאַסט איז פּראָפּאָרציאָנעל צו גיכקייט אין קוואַדראַט.

די שלעפּ קאָמפּאָנענט ווײַזט דעם ניט-לינעאַרן עפֿעקט אַם קלאָרסטן, בשעת די אינערציע קאָמפּאָנענט מוז באַהאַנדלט ווערן לויט דער אָנווענדלעכער הידראָדינאַמישער פֿאָרמולירונג און כוואַליע קינעמאַטיק.

די אונטערשיידונג איז וויכטיג ווען מען אינטערפּרעטירט די רעזולטאַטן פון אָפשאָר סטרוקטורעלע אַנאַליז.

11. כוואַליע-קראַנט אינטעראַקציע אין SACS: וואָס זאָלן אינזשענירן קאָנטראָלירן?

ווען מען מאָדעלירט כוואַליע און קראַנט עפֿעקטן איןסאַקס, דער אינזשעניר זאָל קוקן ווייטער פון דעם נאָמען פון דעם לאַסט פאַל.

א לאסט פאל גערופן"כוואַליע + קראַנט"דאס אליין באווייזט נישט אז דער אונטערלייגנדיקער פיזישער פראצעס איז ריכטיק מאדעלירט געווארן.

עטלעכע אַספּעקטן זאָלן אָפּגעקוקט ווערן:

1. וואַסער שטאַפּל רעפערענץ

זייט זיכער אז די פאלגענדע זענען קאנסיסטענט דעפינירט:

• שטיל וואַסער שטאַפּל
• שטורעם וואַסער לעוועל
• כוואַליע הייך
• סטרוקטורעלע הייך
• איצטיקע-פּראָפיל רעפערענץ עלעוואַציעס

אן אומקאנסיסטענטע ווערטיקאַלע רעפערענץ קען רעזולטירן אין אומרעכטע קראַנט מאַפּינג.

2. איצטיקע פּראָפיל אויסשטרעקן

קוק צי דער איצטיקער פּראָפיל איז:

• אויסגעצויגן
• פארלענגערט
• אינטערפּאָלירט
• מאָדיפיצירט דורך אַן אַנדער טראַנספאָרמאַציע

די אויסגעקליבענע מעטאָדע זאָל זיין קאָנסיסטענט מיט דער אָנווענדלעכער פּלאַן מעטאָדאָלאָגיע.

3. כוואַליע קינעמאַטיקס

קוק ווי די ווייכווארג דזשענערירט כוואַליע-פּאַרטיקל גיכקייט און אַקסעלעראַציע.

קראַנט-פּראָפיל טראַנספאָרמאַציע און כוואַליע-קינעמאַטישע אויסשטרעקן זאָלן נישט אויטאָמאַטיש באַהאַנדלט ווערן ווי דער זעלביקער פּראָצעס.

4. כוואַליע-קראַנט ריכטונג

קאָנטראָלירט דעם רעלאַטיוון ווינקל צווישן כוואַליע פאַרשפּרייטונג און קראַנט ריכטונג.

פֿאַר נישט-קאָלינעאַרע כוואַליע און קראַנט באדינגונגען, קענען ביידע ריכטונגס-קאָמפּאָנענטן אַפעקטירן די אַנאַליז.

5. מיטגליד נאָרמאַלע גיכקייט

פֿאַר יעדן סטרוקטורעלן מיטגליד, באַשטעטיקט אַז דער פּאַסיקער פֿלוס קאָמפּאָנענט אין באַצוג צו דער אָריענטאַציע פֿון דעם מיטגליד ווערט גענוצט.

6. רעלאַטיווע גיכקייט

אויב סטרוקטורעלע באַוועגונג איז באַטייַטיק, וועריפיצירט צי די הידראָדינאַמישע פאָרמולאַציע ניצט די צונעמען וואַסער-צו-מיטגליד רעלאַטיווע גיכקייט.

7. שלעפּן און אינערציע קאָמפּאָנענטן

איבערקוקט די באזונדערע ביישטייערונגען פון:

• שלעפּ קראַפט
• אינערציע קראַפט
• גאַנץ הידראָדינאַמיש קראַפט

טײַטשט נישט אויס דעם שלעפּן-נאָר בייַשפּיל ווי אַ רעפּרעזענטאַציע פֿון דער גאַנצער מאָריסאָן לאַסט.

12. מען זאָל נישט צעמישן די אויסזעהנדיקע כוואַליע־פּעריאָדע און די קראַנט־געשווינדיקייט

נאך א וויכטיגע פראגע אין אפשאר אנאליז איז די קראַנט גיכקייט געניצט פֿאַר עסטימירןקלאָרע כוואַליע פּעריאָד.

דער קראַנט וואָס ווערט גענוצט פֿאַר דעם צוועק איז נישט שטענדיק אידענטיש צו אַ קראַנט ווערט וואָס איז שוין מאָדיפֿיצירט געוואָרן פֿאַר סטרוקטורעלע בלאָקאַדע אָדער לאָקאַלע עפֿעקטן.

אונטער דער API מעטאדאלאגיע וואס איז אויבן דיסקוטירט געווארן, זאל די אויסזעהנדע כוואליע פעריאדע ווערן עוואלוירט ניצנדיג דיאומגעשטערטער פריי-שטראָם קראַנט, אנשטאט א שטראָם וואָס איז שוין געוואָרן רעדוצירט דורך סטרוקטורעלע בלאָקאַדע.

פֿאַר נישט-קאָלינעאַרע כוואַליע און קראַנט באדינגונגען, איז די קראַנט קאָמפּאָנענט צוזאמען די כוואַליע ריכטונג באַטייַטיק צו דער אָפּשאַצונג פון דער אויסזענדיקער כוואַליע-פּעריאָד.

אין דער זעלבער צייט, קען דער איצטיקער פּראָפיל געניצט אין דער הידראָדינאַמישער לאַסט קאַלקולאַציע דאַרפן צונעמען פּראָפיל מאַפּינג און דירעקשאַנאַל באַהאַנדלונג.

דעריבער:

א קראַנט ווערט וואָס איז געענדערט געוואָרן פֿאַר איין אַנאַליז צוועק זאָל נישט אויטאָמאַטיש ווידערגענוצט ווערן פֿאַר יעדן אַנדערן קאַלקולאַציע שריט.

13. סטרוקטורעלע לאסט סופּערפּאַזישאַן איז נישט די זעלבע ווי ענווייראָנמענטאַל לאסט דזשענעריישאַן

א קריטישער באַגריף אין אָפשאָר סטרוקטורעלער אַנאַליז איז דער חילוק צווישןלאָדן דזשענעריישאַןאוןסטרוקטורעלע רעאַקציע סופּערפּאָזיציע.

אונטער פּאַסיקע לינעאַרע סטרוקטורעלע באַדינגונגען, קענען סטרוקטורעלע רעאַקציעס זיין איבערגעלייגט.

אבער, דאס מיינט נישט אז די סביבה'דיגע הידראדינאמישע כוחות וואס האבן גענערירט יענע רעאקציעס קענען שטענדיג אויסגערעכנט ווערן זעלבשטענדיג און דערנאך לינעאר צוגעגעבן.

למשל:

כוואַליע גיכקייט + קראַנט גיכקייט → לאָקאַלע קאָמבינירטע גיכקייט → הידראָדינאַמישע קראַפט → סטרוקטורעלע רעאַקציע

איז יסודותדיק אַנדערש פֿון:

כוואַליע קראַפט + קראַנט קראַפט → סטרוקטורעלע רעאַקציע

ווען די הידראָדינאַמישע קראַפט אַליין איז נישט-לינעאַר אין באַצוג צו גיכקייט.

די אונטערשיידונג איז ספּעציעל וויכטיק פֿאַר מאָריסאָן שלעפּן לאָודינג.

14. א פּראַקטישער אַרבעטספֿלוס פֿאַר כוואַליע-קראַנט לאַסט אַנאַליז

א פּראַקטישער אינזשעניריע וואָרקפלאָו קען דעריבער זיין צוזאַמענגעפאַסט ווי פאלגנד:

שריט 1 — באַשטעטיקן דעם וואַסער שטאַפּל

דעפינירן דעם באַטייַטיקן שטיל-וואַסער אָדער שטורעם-וואַסער רעפערענץ לעוועל און זיכער מאַכן אַז אַלע הייכן נוצן דעם זעלבן דאַטום.

שריט 2 — דעפינירן די כוואַליע ייבערפלאַך

באַשטימען די מאָמענטאַנע כוואַליע הייך אין דער אָרט און פאַזע וואָס ווערט עוואַלויִרט.

שריט 3 — מאַפּירן דעם איצטיקן פּראָפיל

באַשטימען די קראַנט גיכקייט וואָס קאָראַספּאַנדירט צו דער מאָמענטאַנער נאַסטעד הייך מיט די צוגעפּאַסטע קראַנט-פּראָפיל טראַנספאָרמאַציע.

שריט 4 — באַשטימען כוואַליע קינעמאַטיקס

רעכנט אויס די לאקאלע כוואַליע-אינדוצירטע גיכקייט און אַקסעלעראַציע אין דער זעלבער אָרט און פאַזע.

שריט 5 — קאָמבינירן כוואַליע און קראַנט גיכקייטן

דורכפירן וועקטאָר אַדיציע אין אַ קאָנסיסטענט קאָאָרדינאַט סיסטעם.

שריט 6 — באַשטימען רעלאַטיוון שטראָם

נעמען אין חשבון די אָריענטירונג פון מיטגלידער און, וואו אָנווענדלעך, סטרוקטורעלע באַוועגונג.

שריט 7 — אויסרעכענען הידראָדינאַמישע קראַפט

צולייגן די פאסיגע מאָריסאָן אדער אנדערע הידראָדינאַמישע פאָרמולאַציע.

שריט 8 — טשעק די ריכטונגס-קאמפאנענטן

באַשטעטיקט אַז די ריכטיקע נאָרמאַלע און טאַנגענציעלע גיכקייט קאָמפּאָנענטן זענען גענוצט געוואָרן פֿאַר יעדן סטרוקטורעלן מיטגליד.

שריט 9 — איבערקוקן SACS רעזולטאַטן

קאָנטראָלירט די אונטערלייגנדיקע הנחות און רעזולטאַט קוואַנטיטעטן אַנשטאָט זיך צו פֿאַרלאָזן בלויז אויף לאָוד-פאַל נעמען.

שריט 10 — וואַלידירן קעגן דעם אָנווענדלעכן סטאַנדאַרט

איבערקוקן די באַטייַטיקע API רעקווייערמענץ, פּראָיעקט ספּעסיפיקאַציעס, ווייכווארג דאָקומענטאַציע, און אַנאַליז אַסאַמפּשאַנז.

15. וויכטיגע פונקטן

די ריכטיקע באַהאַנדלונג פון כוואַליע און קראַנט לאָודינג איז יסודותדיק אַוואַסער-קינעמאַטיק פּראָבלעם איידער עס ווערט אַ סטרוקטורעל-לאַסט פּראָבלעם.

די הויפּט פּרינציפּן זענען:

• כוואַליע און קראַנט גיכקייטן זאָלן ווערן עוואַלויִרט אין דער זעלביקער אָרט און צייט.
• איצטיקע פּראָפֿילן דאַרפֿן מעגלעך טראַנספֿאָרמירט ווערן ווען די מאָמענטאַנע פֿרײַע ייבערפֿלאַך איז אַנדערש פֿון דעם רעפֿערענץ וואַסער שטאַפּל.
• קראַנט פּראָפיל אויסשטרעקן ענדערט די גיכקייט סאַמפּלינג פּאָזיציע; עס איז נישט פשוט אַ מונדיר גיכקייט מולטיפּלייער.
• כוואַליע און קראַנט גיכקייטן זאָלן זיין קאָמבינירט ווי וועקטאָרן.
• די גיכקייט קאָמפּאָנענט נאָרמאַל צום סטרוקטורעלן מיטגליד איז וויכטיק פֿאַר מאָריסאָן שלעפּן.
• רעלאַטיווע וואַסער-צו-מיטגליד גיכקייט זאָל באַטראַכט ווערן ווען סטרוקטורעלע באַוועגונג איז באַטייַטיק.
• מאָריסאָן שלעפּ איז נישט-לינעאַר ווײַל עס איז אָפּהענגיק פֿון U|U|.
• אויסרעכענען כוואַליע און קראַנט שלעפּ באַזונדער און צולייגן די רעזולטאַטן איז בכלל נישט עקוויוואַלענט צו אויסרעכענען שלעפּ פון דער קאָמבינירטער גיכקייט.
• דער מאָריסאָן אינערציע טערמין דאַרף באַזונדערע באַטראַכטונג און ווערט נישט רעפּרעזענטירט דורך דעם פּשוטן גיכקייט-קוואַדראַטישן בייַשפּיל.
• קראַנט ווערטן געניצט פֿאַר שאַצונג פון דער אויסזעענדיקער פּעריאָד זאָלן נישט אויטאָמאַטיש ווערן צעמישט מיט בלאָקירטע אָדער אַנדערש מאָדיפֿיצירטע קראַנט ווערטן געניצט אַנדערשוואו.
• סטרוקטורעלע רעאקציע סופּערפּאַזישאַן מיינט נישט אז סביבה'דיגע הידראָדינאַמישע לאָודז קענען שטענדיק ווערן גענערירט זעלבשטענדיק און צוגעגעבן לינעאַר.
• SACS לאָוד-פאַל נעמען אַליין זענען נישט גענוג צו באַשטעטיקן די פיזישע ריכטיקייט פון אַ כוואַליע-שטראָם אַנאַליז.

מסקנא

די שליסל פראגע אין כוואַליע-שטראָם לאַסט קאָמבינאַציע איז נישט פשוט צי צוויי כוחות קענען צוגעגעבן ווערן.

די מער יסודות'דיגע פראגע איז:

ווי אזוי באוועגט זיך דאס וואסער טאקע ארום דעם סטרוקטורעלן מיטגליד אין דער זעלבער פאזיציע און אין דער זעלבער מאמענט?

קראַנט-פּראָפיל אויסשטרעקן באַשטימטוואו די קראַנט גיכקייט זאָל באַקומען ווערן.

וועקטאָר קאָמבינאַציע באַשטימטווי כוואַליע און קראַנט גיכקייטן ינטעראַקטירן.

די מאָריסאָן גלייכונג באַשטימטווי די רעזולטירנדיקע וואַסער באַוועגונג ווערט פארוואנדלט אין הידראָדינאַמישע קראַפט.

די טריט זענען פיזיש פארבונדן און, בכלל, קענען נישט ווערן ערזעצט פשוט דורך צולייגן צוויי אומאפהענגיק אויסגערעכנטע סביבה'דיגע לאסט רעזולטאטן.

פֿאַר אַ פאַרלעסלעכער אָפשאָר סטרוקטורעלער אַנאַליז, זאָלן אינזשענירן דעריבער איבערקוקן די גאַנצע קייט:

וואַסער שטאַפּל → קראַנט פּראָפיל → כוואַליע קינעמאַטיק → כוואַליע-שטראָם גיכקייט קאָמבינאַציע → רעלאַטיווע מיטגליד גיכקייט → הידראָדינאַמישע קראַפט → סטרוקטורעלע רעאַקציע

דיזער צוגאַנג גיט אַ מער פיזיש קאָנסיסטענט באַזע פֿאַר אַנאַליזירן אָפשאָר טובולאַר סטרוקטורן אונטערטעניק צו קאַמביינד כוואַליע און קראַנט לאָודינג.

אָפט געשטעלטע פֿראַגעס

קען מען פשוט צוזאמענלייגן כוואַליע און קראַנט לאַסטן?

נישט אין אלע פעלער. פאר מאָריסאָן שלעפּ לאָודינג, זאָל מען בכלל קאָמבינירן כוואַליע און קראַנט גיכקייטן איידער מען רעכנט אויס דעם הידראָדינאַמישן שלעפּ ווײַל די שלעפּ קראַפט איז נישט-לינעאַר אָפּהענגיק פון גיכקייט.

וואָס איז די איצטיקע פּראָפיל סטרעטשינג?

קראַנט פּראָפיל אויסשטרעקן איז אַ מעטאָד פון מאַפּינג דעם אָריגינעלן קראַנט גיכקייט פּראָפיל צו דער מאָמענטאַרישער נאַסט וואַסער זייַל ווען די פריי-ייבערפלאַך הייך ענדערט זיך צוליב כוואַליעס.

מיינט שטראָם אויסשטרעקן זיך טאפלען שנעלקייט מיט א סקאלע פאקטאר?

ניין. בכלל, אויסשטרעקן ענדערט די הייך ביי וועלכער די איצטיקע גיכקייט ווערט באקומען פון דעם אריגינעלן פראפיל. מען זאל עס נישט אויסטייטשן פשוט אלס פארמערן יעדע גיכקייט מיט א געמיינזאמען פאקטאר.

וואָס איז דער חילוק צווישן כוואַליע קינעמאַטיק און קראַנט-פּראָפיל אויסשטרעקן?

כוואַליע קינעמאַטיק באַשרײַבט די גיכקייט און אַקסעלעראַציע פֿאַרבונדן מיט כוואַליע באַוועגונג. קראַנט-פּראָפיל אויסשטרעקן מאָדיפֿיצירט ווי אַ ספּעציפֿיש קראַנט פּראָפיל איז רעפּרעזענטירט אין דער מאָמענטאַרישער וואַסער זייַל. זיי זענען פֿאַרבונדן מיט פֿאַרשידענע פֿיזישע פּראָצעסן.

פארוואס ענדערט זיך די מאָריסאָן שלעפּ־קראַפט באַדייטנד ווען כוואַליע און שטראָם ווערן קאָמבינירט?

ווייל דער שלעפּ טערמין איז אָפּהענגיק פֿון דער געצייכנטער רעלאַטיווער גיכקייט דורך U|U|. דעריבער, קען די קאָמבינירטע גיכקייט פּראָדוצירן קראָס-טערמינען וואָס זענען נישט פֿאַראַן ווען כוואַליע און קראַנט שלעפּ כוחות ווערן אויסגערעכנט אומאָפּהענגיק.

צי איז די ריכטונג פון כוואַליע און שטראָם וויכטיק?

יא. כוואַליע און קראַנט גיכקייטן זאָלן באַהאַנדלט ווערן ווי וועקטאָרן. זייער רעלאַטיווע ריכטונג אַפעקטירט די רעזולטאַט גיכקייט און דעריבער די הידראָדינאַמישע קראַפט.

זאָל די גאַנצע וואַסער גיכקייט געניצט ווערן פֿאַר יעדן סטרוקטורעלן מיטגליד?

נישט אוודאי. פאר דינע רער-פארביגע מיטגלידער, איז די שנעלקייט קאמפאנענט נארמאל צום מיטגליד באזונדערס רעלאוואנט צו טראנסווערס שלעפּ. מיטגליד אריענטאציע מוז דעריבער באטראכט ווערן.

קען SACS אויטאמאטיש האנדלען מיט כוואליע און שטראָם אינטעראקציע?

די גענויע באַהאַנדלונג ווענדט זיך אין דער SACS ווערסיע, אַנאַליז סעטטינגס, אינפוט דעפֿיניציעס, און אויסגעקליבענע מעטאָדאָלאָגיע. אינזשענירן זאָלן וועריפֿיצירן די באַטייַטיקע ווייכווארג דאָקומענטאַציע און אַוטפּוט אַנשטאָט זיך צו פֿאַרלאָזן בלויז אויף דעם נאָמען פֿון אַ לאָוד פֿאַל.

איז כוואַליע-שטראָם לאַסט קאָמבינאַציע די זעלבע ווי סטרוקטורעלע לאַסט סופּערפּאַזישאַן?

ניין. סטרוקטורעלע רעאקציע קען זיין סופּערפּאָזירט אונטער פּאַסיקע לינעאַרע הנחות, אָבער הידראָדינאַמישע קראַפט דזשענעריישאַן קען זיין ניט-לינעאַר. דעריבער, סביבה לאַסט דזשענעריישאַן און סטרוקטורעלע רעאקציע סופּערפּאָזיציע זאָלן באַהאַנדלט ווערן ווי באַזונדערע קאָנצעפּטן.