SU1254530A1

SU1254530A1 - Teaching-aid device on structural mechanics

Info

Publication number: SU1254530A1
Application number: SU843753070A
Authority: SU
Inventors: Виктор Тимофеевич Бугаев; Борис Давидович Литовчин; Михаил Семенович Соколов
Original assignee: Одесский институт инженеров морского флота
Priority date: 1984-06-15
Filing date: 1984-06-15
Publication date: 1986-08-30

Abstract

Изобретение относитс к учебному прибору по строительной механике и позвол ет расширить демонстрационные возможности путем демонстрации сущности метода перемещений. Испытуемый образец выполнен в виде гибких линеек (ГЛ) 3, 4, 5 и трех последующих . Устройство дл силового воздействи на образец состоит из винтов 9 с гайками 10, установленных в пазах 2 панели 1. ГЛ 3,4,5 и три последующие , .соединены в статически неопределимую раму так, что перва группа ГЛ 3,4,5,св зана с винтом 9 устройства дл силового воздействи на образец и между собой ГЛ 3,4,5 последовательно соединены винтами 9 узлов 11 и 12. Свободный конец ГЛ 5 св зан с панелью 1 через шарнир. Втора группа состоит из трех ГЛ, последующих за ГЛ 3,4,5, и расположена перпендикул рно к ГЛ 3, 4, 5. Одна ГЛ из второй группы жестко соединена с панелью 1 и через винт 9 узла 14 со свободным концом ГЛ 3. Две другие ГЛ из второй группы одним концом св заны с винтами 9 узлов 11 и 12, а другим концом через шарниры - с панелью 1. Световое табло имеет пластины с изображением эпюр изгибающих моментов и пластину с изображением основной системы рамы и канонических уравнений метода перемещени дл нее. 1 з.п. ф-лы, 8 ил. с S (Л /4 e.jThe invention relates to a training device in structural mechanics and allows for the expansion of demonstration possibilities by demonstrating the essence of the method of displacements. The test sample is made in the form of flexible lines (GL) 3, 4, 5 and three subsequent. The device for force action on the sample consists of screws 9 with nuts 10 installed in the grooves 2 of panel 1. CH 3,4,5 and the next three are connected into a statically indefinable frame so that the first group CH 3,4,5, connected A screw 9 of the device for powering the sample and between them CH 3,4,5 are connected in series with screws 9 of nodes 11 and 12. The free end of GL 5 is connected to panel 1 through a hinge. The second group consists of three GL, followed by GL 3,4,5, and is located perpendicular to GL 3, 4, 5. One GL from the second group is rigidly connected to panel 1 and through screw 9 of node 14 with the free end of GL 3. The other two GLs from the second group are connected at one end with screws 9 of knots 11 and 12, and the other end through hinges with panel 1. The light board has plates with images of curves of bending moments and a plate with images of the main frame system and the canonical equations of the displacement method her 1 hp f-ly, 8 ill. with S (L / 4 e.j

Description

Изобретение относитс к учебным приборам, в частности, по строительной механике.The invention relates to educational devices, in particular, in structural mechanics.

Цель изобретени - расширение де монстрационных возможностей прибора путем демонстрации сущности метода перемещений.The purpose of the invention is to expand the demonstration capabilities of the instrument by demonstrating the essence of the method of displacement.

На фиг. 1 изображен прибор,общий вид; на фиг. 2 - панель с пазами; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4-8 - прибор на различных этапах его демонстрации.FIG. 1 shows the device, a general view; in fig. 2 - panel with grooves; in fig. 3 is a section A-A in FIG. one; in fig. 4-8 - the device at various stages of its demonstration.

Учебный прибор содержит панель 1 с криволинейными пазами 2, испытуемый образец, выполненный в виде гибких линеек 3 - 8,и устройство дл силового воздействи на образец, состо щее из установленных в пазах 2 винтов 9 с фиксирующими гайками 10, при этом гибкие линейки 3-8 соединены в статически неопределимую раму таким образом, что линейки 3-5 первой группы последовательно соединены при помощи узлов 11 и 12 между собой и свободный конец одной из крайних линеек (5) св зан с панелью 1 посредством подвижного шарнира 13, а втора группа линеек 6-8 расположена перпендикул рно к линейкам 3-5. Линейка 6 жестко соединена с панелью 1 .и посредством узла 14 со свободнь1м концом линейки 3. Линейки 7 и 8 одним концом св заны с узлами 11 и 12, а другим концом посредством подвижного шарнира 15 и неподвижного шарнира 16 с панелью 1. Каждый из углой 11, 12 и 14 неизменно св зан со своим винтом 9 средства дл силового воздействи .The training device contains a panel 1 with curved grooves 2, a test specimen made in the form of flexible lines 3-8, and a device for applying a force to the sample consisting of 2 screws 9 with fixing nuts 10 installed in the grooves, while the flexible rulers 3- 8 are connected in a statically indefinable frame in such a way that the rulers 3-5 of the first group are connected in series with the help of nodes 11 and 12 between themselves and the free end of one of the end rulers (5) connected to panel 1 by means of a movable hinge 13, and the second group of rulers 6-8 are located and perpendicular to the line 3-5. The ruler 6 is rigidly connected to the panel 1. And by the node 14 with the free end of the ruler 3. The rulers 7 and 8 are connected at one end to the nodes 11 and 12, and the other end through the movable hinge 15 and the stationary hinge 16 to the panel 1. Each corner 11, 12 and 14 are invariably connected with their screw 9 means for force action.

Кроме того, прибор имеет световое табло 17 с пластинами 18 - 22 с изображением эпюр изгибающих моментов и пластиной 23 с изображением основной системы рамы -и канонических уравнений метода перемещений дл нее, а в пазаг 2 панели 1 установлены контакты (не показаны), взаимодействующие с винтами 9 и электрически св занные со световым табло 17.In addition, the device has a light panel 17 with plates 18-22 with the image of curves of bending moments and plate 23 with the image of the main frame system and the canonical equations of the displacement method for it, and in pitch 2 of panel 1 there are contacts (not shown) that interact with screws 9 and electrically connected to the illuminated display 17.

Прибор работает следующим образом. Прибор включают в электросеть. При зтом высвечиваетс изображение 23 табло 17, Сопоставл по вившеес изображение с моделью рамы, смонтированной на панели 1, по сн ют учащимс , как образована основна система дл зтой рамы и какой вид имеют в данном случае кaнoничeckиe уравнеThe device works as follows. The device is switched on in the power supply network. With this, image 23 of the board 17 is displayed, Comparing the image with the model of the frame mounted on panel 1, is explained by the students, how the basic system for this frame is formed and what form they have in this case is the equilibrium

ни метода перемещений. После этого, ослабив гайку 10, вручную воздействуют на узел 14, при этом, оставив зат нутыми гайки 10 узлов 11 и 12, поворачивают этот узел и фиксируют его, зат гива гайку 10. В результате (фиг. 4) линейки 3 и 6 изгибаютс }i оказываетс высвеченной пластина 18 с изображением эпюры изгибающих моментов рамы. Обращают внимание аудитории на соответствие этой эпюры форме изогнутых осей линеек рамы. Ослабив гайку 10, возвращают узел 14 в исходное положение , что сопровождаетс выпр млением линеек 3 и 6. Фиксируют, зат гива гайку 10, узел 14. Затем, ослабл гайку 10, освобождают узел 11 и, повернув его, фиксируют в этом положении . При этом оказываютс изогнутыми (фиг, 5) линейки 3, 4 и 7 и высвечиваетс пластина 19 с изображением эпюры изгибающих моментов рамы, соответствующей форме изогнутых осей линеек рамы. Возвраща узел 11, а вместе с ним и линейки 3, 4 и 7 В исходное положение, зат гивают гайку 10, Затем, ослабл гайку 10, поворачивают узел 12, изгиба линейки 4, 3 и 8, При этом высвечиваетс пластина 20no method of displacement. After that, loosening the nut 10, manually act on the node 14, while leaving the nuts 10 of the nodes 11 and 12 tightened, turn this node and fix it, tightening the nut 10. As a result (Fig. 4), the rulers 3 and 6 bend } i turns out to be a highlighted plate 18 depicting the plot of the bending moments of the frame. The attention of the audience is drawn to the conformity of this epure with the shape of the curved axes of the frame rulers. After loosening the nut 10, the node 14 is returned to its original position, which is accompanied by straightening lines 3 and 6. They fix, tighten the nut 10, the node 14. Then, loosen the nut 10, release the node 11 and, turning it, fix it in this position. At the same time, the curved bars (figs, 5) of bars 3, 4 and 7 appear and plate 19 is displayed showing the frame of the bending moments of the frame corresponding to the shape of the curved axes of the frame bars. Returning node 11, and with it the rulers 3, 4, and 7 to their original position, tighten the nut 10, then loosen the nut 10, turn node 12, the bend of the ruler 4, 3 and 8, and plate 20 is displayed.

с изображением эпюры изгибаюш х моментов , соответствующей форме изогнутых линеек (фиг, 6).with the image of the curve bending x moments corresponding to the shape of the curved rulers (Fig, 6).

Ослабив гайки узлов 14, 11 и 12 и воздейству только на один из них,Loosening the nuts of the knots 14, 11 and 12 and affecting only one of them,

например узел 12, перемещают все узлы вдоль оси линеек 3, 4 и 5.Зат нув любую из .гаек 10, фиксируют смещение узлов рамы. При этом изогнутыми оказываютс линейки 6, 7 и 8 и просвечиваетс пластина 21 (фиг,7),for example node 12, move all nodes along the axis of the rulers 3, 4 and 5. Zat Nouv any of the 10 nuts, fix the displacement of the nodes of the frame. In this case, the bars 6, 7 and 8 are curved and the plate 21 is translucent (Fig. 7),

Возвратив модель рамы в исходное положение, при котором все ее линейки пр мые, ослабл ют гайку узла 14, зат гивают.гайки узлов 14 и 12 и перемещают узел 11 с линейкой 7 вдоль оси последней. Зат нув гайку 10,фиксируют узел 11. В этом случае изогнутыми оказываютс линейки 3 и 4, а эпюра изгибающих моментов высвечиваетс на пластине 22. Обращают внимание учащихс на соответствие этой эпюры форме изогнутых осей линеек. Затем по сн ют учащимс , как определ ют коэффициенты при неизвестных и правые части канонических уравнений, которые высвечены на пластине 23.After returning the frame model to its original position, in which all its straight lines, loosen the nut of the node 14, tighten the nuts of the nodes 14 and 12 and move the node 11 with the ruler 7 along the axis of the latter. When the nut 10 is fixed, the node 11 is fixed. In this case, the bars 3 and 4 are bent, and the diagram of the bending moments is highlighted on the plate 22. The pupils pay attention to the shape of the curved axes of the bars. Then the students determine how the coefficients of the unknowns and the right-hand sides of the canonical equations, which are highlighted on the plate 23, are determined.

Прибор позвол ет демонстрировать сущность одного из основных методовThe device allows you to demonstrate the essence of one of the main methods

стержневых конструкций - метода перемещений .bar structures - method of displacement.

Claims

1. A training device on structural mechanics, containing a panel, a test sample, completed in the form of flexible rulers, and a device for the force action on a sample, characterized in that, in order to expand the demonstration capabilities by demonstrating the essence of the method of displacements, along one line curved grooves, the means for force action consists of screws in the panel with fixing nuts, and the flexible rulers are connected in a statically indefinable frame, with the ruler lines the first group are related

forcefully and ultimately connected to each other, the free end of one of the extreme rulers is connected to the panel via a movable hinge, and the second group of rulers is perpendicular to the series-connected rulers, one of which is rigidly connected to the panel rulers, and the rest are connected at one end with nodes, the joints of the ruler of the first group, and the other end through

and rolling hinges fixed with panel.

2. The POP.1 device, characterized in that it has a light panel with the image of the bend moment diagram, and in the panel grooves contacts, interaction with screws and electrically connected with the light panel are made.

- +

S a

rOt

(7.

1ti.

nineteen

iS09u. " /

eleven

22

gz

Jq

lo

;four

wr

f7.

n

.W l

wr

ttttg

Editor A. Ogar

Compiled by G, Sambikina

Tehred V. Kadar. Proofreader V. Booth ha

Order 4724/55 Circulation 455 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and "etkryty 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., d. 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

S gg4t

41

sgt

,12

P

W qr

J7 years