Инженерных сооружений

ется в процессе их исследования. Недостатками АВМ являются их невысокая точность и малая универсальность. Однако точность, равная нескольким процентам, бывает вполне достаточной для многих инженерных исследований, так как исходные данные часто задаются с меньшей точностью.

Вопросы, возникающие при разработке локальных схем, аналогичны тем, которые рассматриваются и на последующих этапах проектирования. Однако полнота и глубина инженерных исследований меньшие, чем, например, в ТЭО. При разработке локальных схем широко используются методы обобщений и аналогий, рекогносцировочных обследований и облегченных изысканий. Более подробно исследуются инженерные условия только по первоочередному объекту.

Приведенные выше примеры, конечно, не противоречат тому, что сказано о действительно огромной роли математики. Они только реакция на ту часто встречающуюся ненормальную ситуацию, когда при не проверенных экспериментально исходных положениях только от усиления вычислительной техники ожидают более «точные» и «строгие» решения. Для правильной постановки инженерных исследований необходимо определение строгости иточности их, исходя из постановки конкретной инженерной задачи и соответствия полученных результатов реально существующему изучаемому объекту.

Практически для текущих инженерных исследований применяют упрощенные уравнения (см. ниже) или определяют характер переходного процесса ( в том числе динамической устойчивости) сложной электрической системы с помощью прямого метода Ляпунова (без интегрирования полной системы уравнений), что также требует ее существенных упрощений**.

В табл. 57 приведены характеристики перечисленных трех вариантов и прогнозной оценки 1974 г., произведенной Национальной академией инженерных исследований США [9] как имеющей практический инте

Для гидроэнергии, геотермальной и ядерной энергии оценки, данные этой академией, составляют 3,2 млн. ТДж, 0,44 млн. ТДж и 18,3 млн. ТДж соответственно, т. е. делается больший упор на развитие ядерной энергетики. В этом прогнозе проявлена большая осторожность в отношении перспектив развития производства сланцев, жидкого и газообразного топлива из угля, чем, например, в варианте Б. В указанных вариантах определяется потребность, а не потребление, поскольку устранены расточительные расходы энергии. В варианте прогноза Национальной академии инженерных исследований предполагается экономия энергии к 1985 г. в результате сокращения излишних расходов — 8,3 млн. ТДж (190 млн. т в пересчете на нефть) и 12,3 млн. ТДж — за счет применения экономичного оборудования; за вычетом 15 % из-за взаимного перекрытия суммарное сбережение энергии оценивается в 17,5 мнл. ТДж. Анализ данных приведенных вариантов позволяет показать:

Показатели Прогноз группы Гоффмана Прогноз Национальной академии инженерных исследований

Цель книги — связать математику как общетеоретическую дисциплину с практическими ее применениями в работе инженера и дать конкретный практический аппарат для инженерных исследований. Авторы считают уместным высказать будущему инженеру соображения о роли современной математики в инженерном творчестве. При этом они исходят из положения, что под настоящей «математической культурой» надо понимать умение дать правильную оценку того, что математика может и чего она не может, каковы границы применения различных методов, что понимать под строгостью и точностью в инженерно-математических задачах. Наряду с огромной ролью математики есть опасность бездумного ее применения и фетишизации математического аппарата Известный математик Д. Шварц, выступая с полемическим докладом «Пагубное влияние математики на науку», говорил о нелепостях и абсурдных идеях, которые, будучи обличены в импозантный математический мундир формул и теорем, выглядят гораздо убедительней, чем обнаженная нелепость. Предостеречь от таких незакономерных переоценок математических методов, привить правильный дух применения математики— вот что важно при обучении будущего инженера. При этом нельзя, конечно, обойтись без того, чтобы не дать cmv аппарат решения некоторых специальных чадач электрических систем, наиболее важными из которых будут;

Приведенный пример, конечно, не умаляет действительно огромной роли математики; он—только реакция на ту, часто встречающуюся ненормальную ситуацию, приводящую к появлению работ, в которых при неверных в техническом отношении и не проверенных экспериментально исходных положениях от вычислительной техники ожидаются «точные» и «строгие» решения. При правильной постановке инженерных исследований необходимо определение их строгости и точности исходя из конкретной инженерной задачи и

Задача таких курсов-мостиков состоит, конечно, не в общей математической подготовке студента и не в развитии у него методов математического мышления, что характерно для вузовских курсов математики. Здесь преследуются более утилитарные задачи. Первая задача — связать математику как общетеоретическую дисциплину с практическими ее применениями в работе инженера; вторая задача — дать конкретный практический аппарат для инженерных исследований в данной области.

Для правильной постановки инженерных исследований необходимо определение строгости и точности их исходя из постановки конкретной инженерной задачи и соответствия полученных результатов реально существующему изучаемому объекту.

Практически для текущих инженерных исследований применяют упрощенные уравнения (см. ниже) или определяют характер переходного процесса (в том числе динамической устойчивости) сложной электрической системы с помощью прямого метода Ляпунова (без интегрирования полной системы уравнений), что также требует существенных упрощений****.

Позднее появилась еще одна область (трудоемких) расчетов — это область расчетов сложных инженерных сооружений: кораблей, мостов, плотин и т. п. Для исследования таких сооружений и влияющих на их работу явлений, не поддающихся аналитическим методам и слишком трудоемких при применении численных методов, стало применяться натурное или масштабное моделирование.

Можно привести и еще ряд примеров важных для промышленности исследований, проводящихся методами имитационного моделирования: оценка сейсмостойкости сложных инженерных сооружений (плотин,

О важности развития методов математического моделирования с применением супер-ЭВМ свидетельствует и такой факт. Большинство явлений в природе, почти все характеристики сложных инженерных сооружений и объектов описываются нелинейными системами уравнений. Невозможность для большинства систем нелинейных уравнений получить аналитическое решение, с одной стороны, и слабость вычислительных средств для их решения численными методами, с другой стороны, приводили к необходимости замены этих уравнений линейными постановками. При этом не только терялась точность и достоверность решений, но и упускались возможности нахождения оптимальных решений, вытекающих из наличия экстремальных точек в решениях нелинейных систем. Математическое моделирование с применением супер-ЭВМ открывает новые возможности для ученых и конструкторов в самых различных областях науки и техники.

246. Родион Э. И., Индуктивный динамометр с частотной модуляцией, Труды симпозиума «Экспериментальные исследования инженерных сооружений» (Методы, приборы, оборудование), Ленинградский областной совет научно-технических обществ, 1961.

анкерные, применяемые на прямых участках ВЛ при пересечении дорог, рек, каналов и других инженерных сооружений. Эти опоры воспринимают усилия тяжения проводов вдоль ВЛ. Натяжение воздушных линий производится между двумя анкерными опорами, на участке ВЛ, состоящем из нескольких пролетов с промежуточными опорами;

Рассматриваются конструирование, расчеты и экспериментальные исследования сложных инженерных сооружений типа защитных оболочек АЭС, пространственных покрытий и дымовых труб. Приводятся данные о физико-механических свойствах некоторых материалов, применяемых в защитных сооружениях. Рассматриваются оригинальные конструкции пространственных покрытий, защитных оболочек АЭС и дымовых труб, примененные в отечественном строительстве и за рубежом. Дается анализ перераспределения усилий в процессе исчерпания прочности сооружения. Значительное внимание уделяется методике и результатам экспериментальной проверки конструкций и исследования их действительной работы.

Сечение много проволочных проводов различных марок определяется для ВЛ напряжением до 35 кВ по условиям механической прочности, а для В Л напряжением 110 кВ и выше - по условиям потерь на корону. На ВЛ при пересечении различных инженерных сооружений (линий связи, железных и шоссейных дорог и т. д.) необходимо обеспечивать более высокую надежность. Поэтому минимальные сечения проводов в пролётах пересечений должны быть увеличены.

Опоры поддерживают провода и тросы на определенной высоте над уровнем земли или воды. Изоляторы изолируют провода от опоры. С помощью линейной арматуры провода закрепляются на изоляторах, а изоляторы на опорах. В некоторых случаях провода ВЛ с помощью изоляторов и линейной арматуры прикрепляются к кронштейнам инженерных сооружений.

Анкерные опоры предназначены для жесткого закрепления проводов в особо ответственных точках ВЛ: на пересечениях особо важных инженерных сооружений (например, железных дорог, В Л 330—500 кВ, автомобильных дорог шириной проезжей части более 15 м и т. д.), на концах ВЛ и на концах прямых ее участков. Анкерные опоры на пря-

Графический метод используется при размещении опор линий, имеющих значительную протяженность, с небольшим количеством пересекаемых инженерных сооружений и неровным рельефом по трассе.

Расстояние от кабелей при сближении и пересечении других инженерных сооружений, железных, трамвайных, автомобильных дорог и т.д. нормировано в [3].