165114. lajstromszámú szabadalom • Berendezés speciális szabálytalan háromszög hálózat kialakítására és egyenlőoldalú háromszögekből álló szabályos hálózathoz történő hozzárendelésére

3 165114 4 Numerikus megoldás esetén a számolási idő és a tárolószükséglet hasonlóképpen a hálózati csomópontok számával arányos, tridiagonális egyenletrendszer alkalmazásakor. Ennek következtében nagyobb számítógépek tárolási kapacitását is viszonylag hamar 5 kimerítik az ilyen jellegű számítások. Szabálytalan hálózatok alkalmazásával a hálózati csomópontok száma jelentősen csökkenthető, ekkor azonban a probléma megoldásához legjobban alkalmazható szabálytalan hálózat más problémák megöl- \Q dására nem használható. Ennek következtében modelltechnikái vizsgálatok esetén minden egyes probléma megoldásához új hálózattáblát kell készíteni, numerikus megoldás esetén pedig új program szükséges, vagy egy rendkívül komplikált, különle- 15 gesen nagy tárolási kapacitást és számítási időt igénylő komplex programot kell kidolgozni. Az eljárás tehát mindkét esetben (numerikus vagy modelltechnikái megoldás) igen idő- és költségigényes. Minthogy a numerikus megoldás esetén szabálytalan hálózatokból 20 szabálytalan egyenletrendszerek adódnak, a szükséges számítási idő a csomópontok számának növekedése függvényében exponenciálisan növekszik, ennek megfelelően egy probléma vizsgálata szabálytalan hálózat segítségével még akkor is sokkal több időt vesz 25 igénybe a szabályos háromszöggel történő megoldásnál, ha a csomópontok száma lényegesen kisebb, mint a szabályos hálózat esetén. Fokozottan jelentkezik ez abban az esetben, ha a szabályos hálózatból nyert egyenletrendszert lokális egydimenziós eljárás segítse- 30 gével tridiagonális egyenletrendszerré lehet redukálni. Célunk a jelen találmánnyal olyan berendezés kialakítása hálózatok előállítására, sík tereppel, elsősorban geohidraulikus áramlási tereppel kapcsolatos problémák modelltechnikái vagy lokális-egydimenziós 35 numerikus eljárással (alternating-derection methods) történő megoldásához, amellyel a szabályos és szabálytalan hálózatok említett hátrányai kiküszöbölhetők és ugyanakkor mindkettő előnyei felhasználhatók egyenlőoldalú háromszögekből álló szabályos hálózat 40 csomóponti és összekötő elemeinek, valamint változtatható kialakítású szabálytalan háromszöghálózat hasonló elemeinek egyértelmű egymáshoz rendelésével. A kitűzött feladatot a találmány szerinti berendezéssel úgy oldjuk meg, hogy a hálózat egyes három- 45 szögeinek oldalai flexibilis összekötőelemekből állnak. Ezeket az összekötőelemeket síkban, célszerűen térképen három irányban kifeszített, változtatható hosszúságú fonalak szakaszai alkotják, amelyek a háromszögek csúcsainál síkban eltolható csomóponti 50 elemekkel vannak összefogva úgy, hogy a csomóponti elemeken mindig hat-hat összekötő elem van átvezetve. A fonalak hossza úgy változtatható, hogy közben feszítésük nem engedi ki. Ez célszerűen úgy érhető el, hogy egyik végüket tűvel rögzítjük, másik végük pedig 55 vezetőelemeken keresztül tárcsákra van feltekercselve. A tárcsák közös tengelyen helyezkednek el és súrlódó tengelykapcsolón keresztül motorral vannak meghajtva. A csomóponti elemek célszerűen gyűrűk, amelyek elcsúsztathatok, és tűk segítségével időlegesen vagy; 60 állandóan rögzíthetők. A fonalak legalább két feszítési irányban számozással vannak ellátva. A csomóponti elemek számozása az egymást keresztező fonalak számjeleiből adódik. A berendezés összeállítható például egy térképen, 65 amelyen a különböző terepegyenetlenségek, potenciálgradiensek eloszlása, külső és belső határvonalak stb. jelölve vannak. A csomóponti elemek tetszőleges elmozdításával a fonalak, és ezzel az összekötő elemekként működő fonalszakaszok hossza megváltozik. Az összekötő elemekből így kialakult háromszögek eltorzulnak, és az inhomogenitások, szegélyvonalak, potenciálgradiensek, stb. jól követhetők. A hálózat kialakításakor csupán arra kell ügyelni, hogy a csomóponti elemek elmozdításakor egyetlen összekötőelemet se hagyjunk ki. Tehát az eltolás után is minden csomópontból hat összekötőelemnek kell kiindulni. Több csomóponti elemnek egy tereppontba (többszörös csomópont) történő összeesése egy vagy több összekötőelem hosszát és az általuk bezárt szöget nulla értékre csökkenti. Ha az így egybeeső csomóponti elemeket egy elemnek vesszük, a csomópontok száma nem marad állandó, vagyis egy csomóponton nem mindig azonos számú összekötőelem halad keresztül. Ennek következtében szabálytalan hálózat' jön létre szemmel láthatóan szabálytalan csomóponti eloszlással. Egyszerű vizuális értékeléssel vagy speciális szabályzószerkezettel megoldható, hogy torzulás során mindig hegyesszögű háromszögek alakuljanak ki. A találmány szerinti berendezés, illetve hálózat segítségével az így kialakult szabálytalan háromszöghálózat csomópontjai szabályos, egyenlőoldalú háromszögekből álló hálózat csomópontjaihoz rendelhetők hozzá, és így a szabálytalan hálózat elemeinek számozása a hozzájuk rendelt szabályos hálózat elemeinek megfelelően történhet. így könnyen felismerhető, hogy a szabálytalan hálózat mely elemeit kell duplán vagy akár többszörösen számozni, és mely összekötőelemeket kell nulla hosszértékkel figyelembe venni. A találmány szerinti berendezéssel kialakított szabálytalan háromszöghálózat tehát ily módon egyenlő oldalú háromszögekből álló szabályos hálózat által biztosított előnyök (a tökéletes illeszkedés és ennek következtében a csomóponti elemek számának lényeges csökkenése a szabályos hálózathoz képest) teljes mértékben használhatók. A szabálytalan hálózatnak a szabályos háromszögekből álló hálózathoz történő hozzárendelésével a probléma numerikus vagy modelltechnikái megoldása már ennek segítségével történhet. Ez egyben azt is jelenti, hogy a modelltechnikái vizsgálatok során több alkalommal felhasználható kész hálózattáblák vagy hálózatelemek alkalmazhatók. A probléma numerikus megoldása a szabályos háromszöghálózatra vonatkozó lokális egydimenziós eljárással (alternating-direction methods) történik, amelynek során olyan tridiagonális egyenletrendszert kapunk, amelyben az ismeretlenek száma megegyezik az egyenletek számával. Ezzel optimálisan alkalmazható számítógép-programok kidolgozása válik lehetővé. A találmány szerinti berendezéssel tehály ily módon elértük, hogy a szabálytalan és szabályos hálózatok minden előnye kihasználható legyen hátrányaik hatása nélkül. A találmány további részleteit kiviteli példán, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon 1. ábra a találmány szerinti modellhálózat egyenlőoldalú háromszögekből álló hálózathoz hozzárendelve, a 2