Рубрика «математическая модель»

Решая очередную задачу, частично связанную с расчётами гидравлического сопротивления, я в очередной раз столкнулся с проблемой "ступенчатости" функции при переходе от одного режима течения в другой. Как раз эти "ступеньки" часто сбивали мой алгоритм определения гидравлического сопротивления сложной разветвленной гидросистемы.

Для изучения проблемы я набросал небольшой пример в MathCad'е....

Определение величин

Сезон второй

  

Физика яхтинга или яхтинг для физиков

Во времена обучения в школе рулевых, опытные практики рассказывали нам как настоящие яхтсмены видят «розовый» ветер, чувствуют одним местом правильный угол и совершенно не подвержены пространственному кретинизму. Видимо образование в области физики мешает человеку видеть «розовые» ветра и делает менее чувствительным одно место. Попробую разобраться, как движется яхта в цифрах.

Что нужно чтобы оцифровать яхту?

  1. Буксировочная характеристика
  2. Диаграмма остойчивости
  3. Геометрия парусов — измеряю «в живую»
    высота топового угла грота $h_{гр топ}=11,2 м$;
    высота галсового угла грота $h_{гр глс}=1,985 м$;
    высота шкотового угла грота $h_{гр шкт}=2,179 м$;
    расстояние шкотового угла грота от мачты $l_{гр шкт}=2,96 м$;
    высота топового угла стакселя $h_{ст топ}=10 м$;
    высота галсового угла стакселя $h_{ст глс}=1,111 м$;
    высота шкотового угла стакселя $h_{ст шкт}=1,5 м$;
    площадь грота $S_{гр}=17,2 м^2$;
    площадь стакселя $S_{ст}=14 м^2$;
    площадь боковой парусности корпуса $S_{anf}=7,315 м^2$;
    площадь фронтальной парусности корпуса $S_{fr}=3 м^2$;
    боковая проекция площади подводной части корпуса $S_{дп} w=1,82 м^2$;
    площадь килей и скегов $S_{ks}=2,33 м^2$;
    минимально возможный угол установки стакселя $psi_{ст}=18^o$.

    Может это мне так не повезло, но ни один из производителей, во время моего поиска яхты, не согласился (не смог) предоставить эти данные для своей яхты. Я уверен, что у конструктора яхты вся эта информация есть, но получить ее почему то не получается. Буду добывать ее сам. Читать полностью »

Модель взаимодействия судов с водой в видеоиграх: часть 2 - 1

Добро пожаловать во вторую часть серии статей о физике судов в видеоиграх. В первой части я объяснял принципы выталкивания и обосновал выбор расчёта гидростатических сил, действующих на судно. Также я указал, что мы закладываем важный фундамент для расчёта не только гидростатических сил, но и для гидродинамических сил в нашей упрощённой модели. Я имею в виду, что мы рассчитаем дополнительные силы для каждого погружённого треугольника, суммируем их и приложим их к судну. Всё действительно будет настолько просто.
Читать полностью »

Модель взаимодействия судов с водой в видеоиграх - 1

Давайте поговорим о физике транспортных средств

Физика транспортных средств в видеоиграх не очень сильно обсуждается. Статьи в Интернете о физике транспорта в видеоиграх немногочисленны и поверхностны; обычно они посвящены самым основам. Программист транспорта для видеоигр ощущает себя сегодня в относительном вакууме. Возможно, такая ситуация возникла, потому что эту тему довольно сложно объяснить, а может быть, мы просто стыдимся признаваться в использовании хаков, упрощений и хитростей, которые мы вносим по сравнению с «правильной», реалистичной симуляцией физики. Как бы ни обстояло дело, видеоигры имеют уникальные проблемы в симуляции транспорта, а значит, об этом стоит писать. Это захватывающая тема, относящаяся к физике, работе с камерой, звуку, спецэффектам, а также к восприятию и психологии человека.

Я решил сначала поговорить о судах, потому что недавно работал с ними; ещё я обнаружил, что их динамика не совсем понимается даже на уровне исследований (хотя многое и понятно). Модели и теории формулируются таким образом, что их становится сложно применить непосредственно в видеоиграх. Или же они требуют очень ресурсоёмких методов симуляции, которые практически невозможно контролировать и адаптировать под причудливые потребности разработчиков и игроков. Но можно написать упрощённую модель, которая учитывает важные параметры судна. В этом определённо есть доля искусства, «прыжка веры» и небольшая доля «творческой» физики, которая заставит Кельвина и Стокса перевернуться в могилах.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js