Brevet FR2020604A1 — publié le 19700717

L'invention concerne un dispositif de simulation destiné à résoudre les problèmes physiques et mathématiques déterminés par les équations ainsi qu'un procédé pour poser au dispositif les conditions initiales. Ce dispositif que l'on appelle analyseur rhéoélectrique fonctionne selon le principe des analyseurs électriques connus, gardant pourtant la continuité du champ géométrique du modèle. Jusqu'à présent, pour résoudre des équations du type ci-dessus, on utilisait des analyseurs à grille qui se composent en général de la grille des potentiel mètres ou des résistances, d'un système indépendant de potentiomètres ou de résistances placé verticalement pra rapport à la grille, d'un diviseur de tension (pour poser les conditions aux limites et initiales) ainsi que d'un système de mesure. En outre, dans certains analyseurs on utilise des dispositifs pour l'enregistrement automatique de l'inscription ou pour le couplage avec des machines calculatri ces. Les grilles de résistances se composent de noeuds, et le nombre de noeuds caractérise la puissance de l'analyseur. Le défaut de ces dispositifs réside dans l'obligation de convertir le champ géométrique continu pour une grille d'un nombre fini de noeuds. L'erreur qui résulte de la discrétisation géométrique de l'étendue provoque une distorsion des résultats des mesures. Pour diminuer l'importance de cette erreur, on construit des analyseurs d'un très grand nombre de noeuds. Mais ceci exige l'emploi d'un très grand nombre de résistances, conducteurs et autres éléments électriques, et le montage de l'ensemble réclame un très grand travail. Le procédé pour poser les conditions initiales exige de multiplier l'emploi de divers potentiels à chaque noeuds. Dans un système d'une très grande dimension, cette opération est tellement compliquée et longue que plus d'une fois il faut renoncer à la réalisation de ce type d'essais. L'autre inconvénient des analyseurs connus provient des mesures. La valeur du potentiel est mesurée sur tous les noeuds, les résultats sont reportés sur un diagramme et ensuite, par la méthode d'interpolation, on détermi ne les lignes de meme potentiel. C'est une opération très pénible et nécessitant un très long travail. Le but de la présente invention est la construction d'un analyseur rhéoélectrique, se présentant sous une forme très simple, qui élimine la discrétisation géométrique et permet de poser les conditions initiales d'une façon simple et rapide ainsi que d'obtenir un relevé rapide des résultats des valeurs mesurées. Selon l'invention, l'analyseur est essentiellement équipé de deux couches électroconductives continues, c'est-à-dire d'une couche d'alimentation et d'une couche de travail, qui diffèrent l'une de l'autre par la conductivité. La couche d'alimentation de très grande conductivité et la couche de travail de faible conductivité sont séparées l'une de l'autre par une couche d'isolant dans laquelle se trouvent des orifices de contact, remplis d'un matériau électroconductif. Les orifices de contact avec leur matériau électroconductif relient électriquement les deux couches conductives entre elles sur toute leur surface. Le procédé pour poser des conditions initiales sur l'analyseur consiste à amener le potentiel électrique, par l'intermédiaire d'électrodes en forme, en concordance avec l'allure des lignes équipotentielles de la couche d'alimentation, ce qui produit dans cette couche un champ électropotentiel programmé. Dans les différents endroits se produisent alors de différentes valeurs du potentiel, en concordance avec les conditions initiales. Par les orifices de contact, dont la résistance est réglée par la modification de leur section et de leur hauteur, en accord avec le programme posé, le potentiel de la couche d'alimentation réagit sur la répartition du potentiel de la couche de travail. Les avantages de l'analyseur rhéoélectrique selon l'invention, sont : une construction simple, la conservation de la continuité du champ géométrique du modèle, la réduction du temps pour poser les conditions initiales et pour la réalisation des mesures. Dans l'analyseur rhéoélectrique on a entièrement éliminé les résistances (potentiomètres) de la grille de résistance et du système qui est en action dans le plan vertical, en les remplaçant par des champs électroconductifs continus. En outre, en reliant la couche d'alimentation directement, par les orifices de contact, à la couche de travail, on a éliminé tous les réseaux de conducteurs, qui relient les différents noeuds, par l'intermédiaire du pupitre de commande, aux éléments de l'analyseur. L'analyseur rhéoélectrique selon l'invention peut etre réalisé dans un laboratoire moyennement équipé.Par l'emploi du champ continu, on évite les erreurs qui résultent de la discrétisation géométrique de l'étendue et l'on rend le nombre d'électrodes de la couche l'alimentation indépendant du nombre denneoeuds, ce qui permet d'une façon très remarquable de réduire le temps pour poser les conditions initiales. En outre, l'analyseur qui fait l'objet de la présente invention permet la détermination immédiate des lignes équipotentielles, grace à la continuité de l'étendue examinée, il permet aussi d'éviter les erreurs d'interpolation et de réduire le temps des mesures. On décrira maintenant l'invention, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel - la figure I représente le schéma de principe de l'analyseur rhéoélectrique, et - la figure 2 est une forme d'exécution de l'analyseur. En référence qu dessin le potentiel provenant du système d'alimentation I est conduit par des conducteurs 2 et des électrodes 3 à la couche d'alimentation électroconductive 4. La couche d'alimentation 4 produit un champ électropotentiel en concordance avec les conditions initiales. Dans la couche de travail 5 on pose les conditions aux limites par les électrodes 6 conduisant le potentiel du système d'alimentation 1. L'électroconductivité de la couche de travail 5 est réglée par modification de son épaisseur, à l'aide de plaquettes isolantes 7. Les orifices de contact 8 qui se trouvent dans la couche isolante 9 sont remplis d'électrolite. La résistance des orifice de contact est modifiable par déplacement de la tige 10. La tige 10 relie sans résistance l'orifice de contact 8 à la couche de travail 5. La couche d'alimentation électroconductive 4 est séparée de la couche de travail 5 par une couche d'isolant 9 Pour la mesure on applique des systèmes connus qui ne sont pas représentés au dessin et qui se composent d'une sonde et d'un appareil pour mesurer la tension, ce qui permet de mesurer la valeur du potentiel dans un endroit prévu de la couche de travail 5 ou de déterminer la ligne équipotentielle du potentiel posé. Les analyseurs rhéoélectriques peuvent être employés dans les domaines suivants : hydromécanique, filtration, thermodynamique, thermophysique, aéromécanique, théorie de l'élasticité, théorie de plasticité, électrostatique, électronique du solide, électronique du vide, optique corpusculaire. REVENDICATION S 1. Analyseur rhéoélecfrique pour résoudre les problèmes physiques et mathématiques, caractérisé en ce qu'il comporte : deux couches continues électroconductives, une couche d'alimentation 4 et une couche de travail 5 qui diffèrent l'une de l'autre par la conductivité et qui sont séparées par une couche d'isolant 9 dans laquelle se trouvent des orifices de contact 8 remplis de matériau électroconductif et qui relient électriquement les deux couches conductives. 2. Procédé pour poser les conditions initiales à l'analyseur rhéoélectrique selon la revendication 1, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à conduire le potentiel électrique à l'aide d'électrodes 3 en concordance avec les conditions initiales à la couche d'alimentation 4 de grande conductivité, en produisant dans cette couche un champ électropotentiel, et en ce que les potentiels des différents endroits de ce champ réagissent sur la répartition du potentiel de la couche de travail 5 de faible conductivité, grâce à des orifices de contact 8 dont la résistance est réglée conformément aux conditions posées, par changement de la section transversale et la hauteur.