Відцентрове моделювання, метод моделювання фізичного, вживаний для наукових досліджень і вивчення на моделях властивостей (характеристик) інженерних споруд, що знаходяться під дією сил тяжіння. Частіше всього Ц. м. користуються при вивченні споруд з грунту або споруд, що взаємодіють з грунтом (укоси, насипи, греблі, фундаменти, підземні споруди і ін.). Мета досліджень — визначення деформацій, що виникають в споруді, і напруги, тобто умов, при яких споруді не загрожує руйнування, або встановлення причин і характеру руйнувань і т.п.
Методами Ц. м. можна вивчати дію на людей і об'єкти техніки перевантажень, що виникають при авіаційних і космічних польотах (див. Космічного польоту імітація ) . Ідею Ц. м. можна також використовувати для створення на борту космічного літального апарату штучного «тягаря» (див. Невагомість ) .
При моделюванні необхідне виконання подібності критеріїв. Коли основне навантаження на споруду обумовлене дією сил тяжіння, а модель виготовлена з того ж матеріалу, що і натура, цей критерій має вигляд
g 1 l 1 = gl, (1)
де g і / — прискорення сили тяжіння і лінійний розмір натури відповідно, g 1 — «модельне» прискорення і l 1 — лінійний розмір моделі. Т. до. зазвичай модель менше натури, тобто L 1 < l, те для моделі необхідно забезпечити умови, при яких g 1 > g. Такі умови можна приблизно створити, помістивши модель у відцентрову машину (центрифугу). У цьому і полягає ідея Ц. м.
В центрифузі камера разом з моделлю, що знаходиться в ній, обертається довкола вертикальної осі з кутовою швидкістю w. При цьому на кожну частку моделі діє відцентрова сила, направлена від осі обертання і рівна m до h до w 2 , де m до — маса часток, h до — її відстань від осі обертання. Розміри центрифуги роблять такими, щоб відстані h до були великі в порівнянні з розмірами моделі. Тоді можна приблизно прийняти все h до = h, де h — відстань від осі обертання центру тяжіння моделі, і рахувати сили, що діють на частки моделі, рівними m до hw 2 , тобто аналогічними силам тяжіння m до g 1 , де g 1 = h w 2 . В результаті умову (1) прийме вигляд
h ( 2 l 1 = gl або w 2 = gl/l 1 h. (2)
Звідси визначається значення кутової швидкості, при якій для моделі даного розміру можна здійснити Ц. м. (чим менше l 1 , тим більше має бути w).
Якщо модель і натура виконані з матеріалів з різною щільністю і різними прочностнимі характеристиками, визначуваними, наприклад, модулем пружності (модулем Юнга) Е, те критерій подібності зміниться і Ц. м. буде можливий, коли
. (3)
При Ц. м. руху тіл у воді поблизу її поверхні або процесів формування і руху хвиль застосовують кільцевий лоток, виконаний у формі замкнутого кільця, заповнений водою і що обертається довкола вертикальної осі, що проходить через центр кільця. При такому Ц. м. можуть спільно виконуватися подібності критерії Рейнольдса і Фруда.
Ідея Ц. м. у загальному вигляді висловлена французьким ученим Е. Філліпсом (1869); у СРСР детально розроблена і застосована Г. І. Покровським і І. С. Федоровим (1932).
Літ.: Покровський Р. І., Федоров І. С., Відцентрове моделювання в будівельній справі, М., 1968; їх же, Відцентрове моделювання в гірській справі, М., 1969; Рамберг Х., Моделювання деформацій земної кори із застосуванням центрифуги, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1970.
