Металлург

Моделирование в металлургии

Развитие моделирование получает в Древней Греции в V - III вв. до н. э. В Греции была создана геометрическая модель Солнечной системы, греческий врач Гиппократ для изучения глаза человека пользовался глазом быка, его физической аналогичной моделью, математик Евклид построил учение о геометрическом подобии.

Более 400-т лет назад, в середине XV в. обоснованием методов моделирования занимался Леонардо да Винчи. Он пользуется аналогиями: сравнение полета птицы и плавания под водой. Им ставится актуальный до сих пор вопрос о соответствии практики и теории, о необходимости проверки и обобщения результатов опыта и его роли в познании.

Вопросы подобия в связи с созданием различных конструкций и их моделированием часто возникают в XVI - XVII вв. О том, что подобию стали уделять много внимания в XVII в. пишет Г. Галилей в своем сочинении "Разговоры о двух новых науках". Например, при постройке в Венеции галеры с увеличенными размерами подпорки с сечениями, выбранными исходя из геометрического подобия, оказались недостаточно прочными, и размеры их пришлось корректировать на основе физических соотношений. Галилей констатировал, что "прочность подобных тел не сохраняет того же отношения, которое существует между величиной тел".

Первые строгие научные формулировки условий подобия и уточнения этого понятия были даны применительно к механическому движению в конце XVII в. И. Ньютоном в работе "Математические начала натуральной философии". В работе рассматриваются движения материальных тел и устанавливаются законы их подобия. Основы современного учения о подобии заложили, сформулированные И. Ньютоном, прямая теорема подобия и основные положения подобия, указав свойства подобных механических систем и критерии, характеризующие движения систем, подобие которых обеспечено. И. Ньютон открыл пути применения подобия и моделирования для обоснования теоретических положений. Им построена наглядная механическая модель для объяснения световых явлений (корпускулярная теория света), математическая модель для объяснения явления тяготения и мн. др.Работы И. Ньютона по теории подобия и моделирования долгое время не получали развития, хотя в начале XVIII в. во Франции и других странах проводились многочисленные опыты на моделях арок и проверялись различные гипотезы работы их свода. Одним из первых теоретически обоснованно применил статическое подобие И.П. Кулибин при разработке проекта арочного моста, пролетом 300 м.