Ein Modell ist im Allgemeinen eine physische Repräsentation eines Objekts, die genaue Beziehungen zwischen allen wichtigen Aspekten des Systems aufrechterhält Modell, obwohl absolute Werte der ursprünglichen Eigenschaften nicht beibehalten werden müssen. Dies ermöglicht es, ein Verhalten oder eine Eigenschaft des Originalobjekts zu demonstrieren, ohne das Originalobjekt selbst zu untersuchen. Die bekanntesten Skalenmodelle repräsentieren das physische Erscheinungsbild eines Objekts in der Miniatur, es gibt jedoch viele andere Arten.
Scale-Modelle werden in vielen Bereichen eingesetzt, darunter in den Bereichen Ingenieurwesen, Architektur, Filmherstellung, Militärführung, Verkauf und Hobbymodellbau. Während jedes Feld ein Skalenmodell für einen anderen Zweck verwenden kann, basieren alle Skalenmodelle auf denselben Prinzipien und müssen die gleichen allgemeinen Anforderungen erfüllen, um funktionsfähig zu sein. Die Detailanforderungen variieren je nach den Anforderungen des Modellierers.
Um ein echtes Skalenmodell zu sein, müssen alle relevanten Aspekte, beispielsweise die Materialeigenschaften, genau modelliert werden, sodass die Interaktion des Modells mit der Außenwelt zuverlässig mit der Interaktion des ursprünglichen Objekts mit der realen Welt zusammenhängt. [ ] Zitat erforderlich ]
Anforderungen [ edit ]
Im Allgemeinen muss ein Skalenmodell in erster Linie unter Berücksichtigung der Ähnlichkeitstheorie entworfen und gebaut werden. Es sind jedoch auch andere Anforderungen in Bezug auf praktische Fragen zu beachten.
Gleichheitsanforderungen [ edit ]
Gleichheit ist die Theorie und Kunst, die Leistung eines Prototyps (Originalobjekts) aus Modellmodell-Beobachtungen vorherzusagen. [1] Die Hauptanforderung der Gleichheit ist alles dimensionslos Die Mengen müssen sowohl für das skalierte Modell als auch für den Prototyp unter den Bedingungen gleich sein, die der Modellierer wünscht, Beobachtungen vorzunehmen. Dimensionslose Größen werden im Allgemeinen als Pi-Terme oder π bezeichnet. In vielen Bereichen sind die Begriffe π gut etabliert. In der Fluiddynamik kommt zum Beispiel häufig eine bekannte dimensionslose Zahl, die als Reynolds-Zahl bezeichnet wird, bei Skalenmodelltests mit sich bewegender Flüssigkeit relativ zu einer stationären Oberfläche auf. [2] Damit ein Skalenmodelltest zuverlässig ist, ist die Reynolds-Zahl sowie alle anderen wichtigen dimensionslosen Größen müssen unter den Bedingungen, die der Modellierer einhalten möchte, sowohl für das Skalierungsmodell als auch für den Prototyp gleich sein.
Ein Beispiel für die Reynolds-Zahl und ihre Verwendung in der Similitude-Theorie-Zufriedenheit kann bei der Skalenmodellprüfung des Fluidflusses in einem horizontalen Rohr beobachtet werden. Die Reynolds-Zahl für das Skalenmodellrohr muss der Reynolds-Zahl des Prototyprohrs entsprechen, damit die Durchflussmessungen des Skalenmodells dem Prototyp in sinnvoller Weise entsprechen. Dies kann mathematisch geschrieben werden, wobei der Index m sich wie folgt auf das Skalenmodell bezieht und der Index p sich auf den Prototyp bezieht:
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