RU2369849C1 - Способ нагружения конструкции при испытаниях на прочность - Google Patents
Способ нагружения конструкции при испытаниях на прочность Download PDFInfo
- Publication number
- RU2369849C1 RU2369849C1 RU2008102269/28A RU2008102269A RU2369849C1 RU 2369849 C1 RU2369849 C1 RU 2369849C1 RU 2008102269/28 A RU2008102269/28 A RU 2008102269/28A RU 2008102269 A RU2008102269 A RU 2008102269A RU 2369849 C1 RU2369849 C1 RU 2369849C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compartment
- test
- testing
- loads
- stiffness
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний на прочность крупногабаритных конструкций, преимущественно отсеков ракет. Способ заключается в сбрасывании испытуемой конструкции с определенной высоты и торможении ее на кольцевом упругом основании с жесткостью, определяемой из соотношения, учитывающего жесткость упругого основания, массу испытуемого отсека, заданную длительность полусинусоидального импульса. Требуемый уровень ударных ускорений на элементах отсека достигают за счет высоты сброса, а частотный состав обеспечивают за счет испытаний натурного отсека с установленными на нем штатными элементами и задания длительности полусинусоидального импульса. Технический результат заключается в создании нагрузок при испытаниях, соответствующих эксплуатационным нагрузкам, возможности проведения испытаний с натурными отсеками и сокращении трудоемкости проведения испытаний. 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам нагружения крупногабаритных конструкций, преимущественно отсеков ракет, при их испытаниях на прочность от действия низкочастотных ударных нагрузок и может быть использовано в ракетно-космической технике при проведении наземной отработки прочности конструкций.
Известен способ нагружения конструкций (Гудков А.И. и др. Методы и техника испытаний самолетов на прочность. - М.: Машиностроение, 1972 г.) при испытаниях на прочность, заключающийся в приложении к объекту испытаний статических сил. Однако для конструкций, подвергающихся воздействию низкочастотных ударных нагрузок (перегрузок, вызывающих движение конструкции как твердого тела и движение по основным тонам упругих колебаний конструкции), реализация такого способа требует многоточечного нагружения, имитирующего необходимое распределение нагрузок по элементам объекта испытаний. Указанное не всегда возможно реализовать с достаточной точностью и в любом случае обуславливает большую длительность и трудоемкость испытаний, высокие материальные затраты, так как требует изготовления специальных образцов испытуемого объекта и сложной испытательной оснастки, а также многократного проведения нагружений для воспроизведения различных комбинаций нагрузок.
Известен также способ ударного нагружения (патент России RU 2110051 с приоритетом от 27.04.1998 г.), при котором объект испытаний устанавливают на подвижную платформу, а затем тормозят ее, соударяя с жестким основанием. Основной недостаток такого способа применительно к воспроизведению низкочастотных ударных нагрузок заключается в малой длительности импульса перегрузки, что затрудняет воспроизведение низкочастотных нагрузок необходимого уровня, а увеличение амплитуды импульса перегрузки за счет второго последовательно расположенного тормозного устройства приводит к увеличению крутизны переднего фронта импульса нагрузки, что ведет к возбуждению интенсивных высокочастотных нагрузок.
В патенте России RU 2249804 с приоритетом от 20.12.2004 г. описан способ нагружения конструкций при испытаниях на прочность, где объект испытаний после разгона тормозится на упругом основании с фиксированной частотой собственных колебаний объекта испытаний на упругом основании, не превышающей 5 Гц. Такой способ испытаний отличается простотой его реализации и позволяет воспроизвести заданную величину перегрузки объекта испытаний как абсолютно твердого тела. Но при этом из-за ограничения частотного диапазона испытательного воздействия не возбуждаются упругие колебания конструкции и, следовательно, не воспроизводятся соответствующие им нагрузки.
Приведенные способы испытаний имеют существенный недостаток, заключающийся в ограничении габаритов объектов испытаний размерами испытательной платформы, что не позволяет проводить испытания крупногабаритных натурных конструкций, в частности отсеков ракет.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является возможность обеспечения проведения ударных испытаний конструкций, в частности натурных отсеков ракеты, без применения подвижной платформы и без специальных доработок испытуемого объекта.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в создании распределения нагрузок по элементам объекта испытаний, соответствующим эксплуатационным низкочастотным ударным нагрузкам.
Этот технический результат достигается путем сброса с заданной высоты испытуемой конструкции, в частности отсека ракеты, на тормозное устройство, содержащее кольцевое упругое основание с заданной жесткостью, которое обеспечивает получение распределенной по периметру корпуса отсека ракеты ударной нагрузки.
Предлагаемый способ иллюстрируется графическими материалами на примере ракетного отсека. На чертеже показан испытуемый ракетный отсек, схема его подвеса и тормозное устройство.
Испытуемый отсек ракеты 1 со смонтированными на его элементах датчиками ударных ускорений 2 устанавливается на технологическое кольцо 3, которое через тросовую подвеску 4 связано с траверсой 5. Траверса 5 кинематически связана с пирозамком 6 и системой улавливания 7 траверсы 5. Под технологическим кольцом 3 установлено смонтированное на жестком основании 8 тормозное устройство, состоящее из кольцевой подставки 9, на которой закреплено (например, приклеено) кольцевое упругое основание 10, выполненное преимущественно из резины. Пирозамок 6 предназначен для подвески испытуемого отсека на заданной высоте и снятия связи с элементами подвески для осуществления свободного падения испытуемого отсека. Для создания требуемого уровня нагрузок жесткость кольцевого упругого основания 10 определяют из соотношения:
С=π2·М/τ2, где
М - масса испытуемого отсека;
τ - заданная длительность полусинусоидального импульса перегрузки.
Выбор жесткости упругого основания в соответствии с заданной длительностью импульса перегрузки позволяет обеспечить необходимый частотный состав внешнего воздействия и, как следствие, осуществить имитацию требуемого распределения нагрузок по элементам испытуемого ракетного отсека.
Требуемая толщина h кольцевого упругого основания определяется из соотношения:
h=2·n·M·g/С, где
n - максимальная перегрузка отсека как твердого тела;
g=9,81 м/с2 - ускорение свободного падения.
Способ осуществляют следующим образом.
Испытуемый отсек ракеты 1 с установленными на его элементах датчиками ударных ускорений 2 поднимают на высоту Н (см. чертеж), определенную из соотношения
Н=C·h2/2·M·g,
а путь δ, проходимый траверсой 5 до ее улавливания, выбирают из условия: δ≥2·Н.
Подачей команды на пирозамок 6 снимают кинематическую связь и осуществляют плоскопараллельное падение испытуемого отсека 1 на кольцевое упругое основание 10 тормозного устройства. По датчикам ударных ускорений 2 определяют достигнутый уровень нагрузок. Сравнивают полученные значения ударных ускорений с требуемыми и при необходимости корректируют высоту подъема Н испытуемого отсека. Процедуру продолжают до обеспечения требуемого уровня ударных ускорений с заданной точностью.
Требуемый частотный состав ударных ускорений обеспечивают за счет испытаний натурного отсека ракеты с установленными на нем штатными элементами и приборами.
Таким образом, предложенный способ ударных испытаний позволяет снять ограничения с размеров испытуемого отсека ракеты и достичь необходимого уровня нагрузок на элементах отсека с заданной точностью по амплитуде и частотному составу. Исключение подвижной платформы приводит к сокращению трудоемкости испытаний и уменьшению материальных затрат.
Источники информации
1. Патент RU 2085889, кл. G01М 7/00.
Способ испытаний на ударное воздействие, опубл. 1997 г.
2. Патент RU2110051, кл. G01M 7/08.
Способ формирования импульса перегрузки при ударных испытаниях, опубл. 1998 г.
3. Патент RU 2249804, кл. G01М 7/08.
Способ нагружения конструкции при испытаниях на прочность, опубл. 2004 г.
4. Патент RU 01811276, кл. G01М 7/08.
Способ испытания объекта на ударные воздействия, опубл. 1995 г.
5. Патент RU 02173449, кл. G01М 7/08.
Способ формирования импульса перегрузки при ударных испытаниях, опубл. 2001 г.
6. Патент RU 02234690, кл. G01М 7/08.
Способ испытаний на ударные воздействия аппаратуры и оборудования, опубл. 2003.
Claims (1)
- Способ нагружения конструкции при испытаниях на прочность преимущественно отсеков ракет, основанный на сбрасывании испытуемых конструкций с заданной высоты, ее торможении на упругом основании и последующем определении нагрузок на отдельных ее элементах, отличающийся тем, что
торможение испытуемой конструкции производят на кольцевом упругом основании с заданной жесткостью, определяемой из соотношения:
C=π2·M/τ2,
где C - жесткость упругого основания;
М - масса испытуемого отсека;
τ - заданная длительность полусинусоидального импульса перегрузки, а высоту подъема уточняют по результатам измерений нагруженности элементов испытуемой конструкции при ее пробных нагружениях.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008102269/28A RU2369849C1 (ru) | 2008-01-21 | 2008-01-21 | Способ нагружения конструкции при испытаниях на прочность |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008102269/28A RU2369849C1 (ru) | 2008-01-21 | 2008-01-21 | Способ нагружения конструкции при испытаниях на прочность |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008102269A RU2008102269A (ru) | 2009-07-27 |
| RU2369849C1 true RU2369849C1 (ru) | 2009-10-10 |
Family
ID=41048031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008102269/28A RU2369849C1 (ru) | 2008-01-21 | 2008-01-21 | Способ нагружения конструкции при испытаниях на прочность |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2369849C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2566392C2 (ru) * | 2013-12-18 | 2015-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | Комплект оборудования для проведения испытаний изделия |
| CN106153284A (zh) * | 2015-03-24 | 2016-11-23 | 北京强度环境研究所 | 整舱级爆炸冲击试验加载与谱型控制一体化装置 |
-
2008
- 2008-01-21 RU RU2008102269/28A patent/RU2369849C1/ru active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2566392C2 (ru) * | 2013-12-18 | 2015-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | Комплект оборудования для проведения испытаний изделия |
| CN106153284A (zh) * | 2015-03-24 | 2016-11-23 | 北京强度环境研究所 | 整舱级爆炸冲击试验加载与谱型控制一体化装置 |
| CN106153284B (zh) * | 2015-03-24 | 2019-02-26 | 北京强度环境研究所 | 整舱级爆炸冲击试验加载与谱型控制一体化装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008102269A (ru) | 2009-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mangal et al. | Structural monitoring of offshore platforms using impulse and relaxation response | |
| RU2369849C1 (ru) | Способ нагружения конструкции при испытаниях на прочность | |
| Li et al. | Dynamic response of a dip slope with multi-slip planes revealed by shaking table tests | |
| US3557603A (en) | Shock machine | |
| JP2001510560A (ja) | 地震波シミュレーション装置 | |
| CN102759493A (zh) | 调频式表面振动压实仪 | |
| Coelho et al. | Boundary effects in dynamic centrifuge modelling of liquefaction in sand deposits | |
| RU2775377C1 (ru) | Способ испытаний объектов на виброударные нагрузки | |
| RU2557321C2 (ru) | Способ определения динамических характеристик эластомеров | |
| RU2262679C1 (ru) | Способ испытаний на высокоинтенсивные ударные воздействия приборов и оборудования | |
| CN210094842U (zh) | 一种运动鞋减震测试装置 | |
| Hazzard et al. | Micromechanical modelling of acoustic emissions | |
| Kochan et al. | CASSE—The ROSETTA Lander Comet Acoustic Surface Sounding Experiment—status of some aspects, the technical realisation and laboratory simulations | |
| Pagano et al. | An experimental investigation of the independent effect of suction and degree of saturation on very small-strain stiffness of unsaturated sand | |
| RU2794872C1 (ru) | Способ испытаний на высокоинтенсивные ударные воздействия приборов и оборудования | |
| RU2141635C1 (ru) | Способ динамических испытаний зданий и сооружений и устройство для его осуществления | |
| RU2574419C1 (ru) | Способ проведения сейсмических испытаний опор линий электропередач | |
| JP6338282B2 (ja) | Ｐｃ構造物の診断方法 | |
| RU2582204C1 (ru) | Стенд для исследования рабочих характеристик быстродействующих электродетонаторов | |
| SU1375984A1 (ru) | Способ неразрушающего контрол прочности изделий | |
| RU2702694C1 (ru) | Способ механических испытаний | |
| Giri et al. | Performance of small scale model slopes in shaking table tests | |
| RU2376566C1 (ru) | Способ испытания транспортных средств | |
| Gartenburg | Comparing low frequency impact noise using a tapping machine and heavy/hard impact source on various fitness floor assemblies | |
| RU2360223C1 (ru) | Способ испытаний аппаратуры космического аппарата на механические воздействия |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |