МОДЕЛИРОВАНИЕ АНАЛОГОВОЕ

МОДЕЛИРОВАНИЕ АНАЛОГОВОЕ, один из важнейших видов моделирования, основанный на аналогии (в более точных терминах - изоморфизме) явлений, имеющих различную физич. природу, но описываемых одинаковыми матем. (дифференциальными, алгебраическими или к.-л. другими) уравнениями.

Простой пример - две системы, первая из к-рых имеющая механич. природу, состоит из оси, передающей вращение через пружину и маховик, погружённый частично в вязкую тормозящую жидкость, валу, жёстко связанному с маховиком. Вторая система - электрическая - состоит из источника электродвижущей силы, соединённого через катушку индуктивности, конденсатор и активное сопротивление со счётчиком электрич. энергии. Если подобрать значения индуктивности, ёмкости и сопротивления так, чтобы они определённым образом соответствовали упругости пружины, инерции маховика и трению жидкости, то эти системы обнаружат структурное и функциональное сходство (даже тождество), выражаемое, в частности, в том, что они будут описываться одним и тем же дифференциальным уравнением с постоянными коэффициентами вида

Это уравнение может служить "теоре-тич. моделью" обеих систем, любая же из них - "экспериментальной моделью" этого уравнения и "аналоговой моделью" друг друга. Эта аналогия лежит в основе электрич. моделирования механич. систем; электрич. модели гораздо более удобны для экспериментального исследования, нежели моделируемые механические. Другой традиционной областью применения М. а. является исследование процессов теплопроводности, основанное на электротепловой и гидротепловой аналогиях (в первой из них аналогами температурного поля в твёрдом теле и теплоёмкости служат соответственно поле электрич. потенциала в электропроводной среде и ёмкости нек-рых конденсаторов, во второй - темп-pa моделируется уровнем воды в вертикальных стеклянных сосудах, образующих гидравлич. модель, теплоёмкость элементарного объёма -площадью поперечного сечения этих сосудов, а тепловое сопротивление - гидравлич. сопротивлением соединяющих сосуды трубок). Для исследования лучистого (радиационного) переноса тепла часто применяют метод светового моделирования, при к-ром потоки теплового излучения заменяют подобными им потоками излучения светового. Таким путём определяют угловые коэффициенты излучения, а если оптические свойства (степень черноты и поглощательные способности) соответствующих поверхностей у модели и натуры тождественны, то и распределение тепловых потоков по поверхностям, входящим в систему лучистого теплообмена.

До создания цифровых электронных вычислительных машин в конце 1940-х гг. М. а. было основным способом "пред-метно-математич. моделирования" (см. об этом в ст. Моделирование) многих процессов, связанных с распространением электромагнитных и звуковых волн, диффузии газов и жидкостей, движения и фильтрации жидкостей в пористых средах, кручения стержней и др. (в связи с чем его часто называли тогда просто "математическим моделированием"), причём для каждой конкретной задачи моделирования строилась своя "сеточная" модель (основными её элементами служили соединённые в плоскую сеточную схему электрич. сопротивления различных видов), а аналоговые вычислительные машины позволяли проводить М. а. целых классов однородных задач. В настоящее время значение М. а. значительно уменьшилось, поскольку моделирование на ЭВМ имеет большие преимущества перед ним в отношении точности моделирования и универсальности. В достаточно фиксированных и специальных задачах свои преимущества (простота, а тем самым и дешевизна технич. выполнения) имеет и М. а. Употребительно также и совместное использование обоих методов (см. Гибридная вычислительная система).