SU1474463A1

SU1474463A1 - Способ определени геометрической жесткости на кручение стержн произвольного поперечного сечени

Info

Publication number: SU1474463A1
Application number: SU864159788A
Authority: SU
Inventors: Виктор Иванович Коробко
Original assignee: Ставропольский политехнический институт
Priority date: 1986-12-10
Filing date: 1986-12-10
Publication date: 1989-04-23

Abstract

Изобретение относитс к способам определени жесткости элементов конструкций, работающих на кручение, и может быть использовано дл определени жесткости на кручение стержней произвольного посто нного поперечного сечени методом моделировани . Цель изобретени - повышение точности определени геометрической жесткости стержней. Это достигаетс за счет моделировани с пропорциональным увеличением размеров мембраны 1 по отношению к исходному сечению. Дл чего при изготовлении мембраны 1 пропорционально увеличивают ее линейные размеры по отношению к сечению стержн , по контуру мембраны 1 в ее плоскости и по нормали к самому контуру прикладывают посто нную распределенную нагрузку, воздействуют на мембрану импульсной нагрузкой, измер ют частоту собственных колебаний и по геометрическим размерам мембраны 1, значению равномерно распределенной нагрузки и частоте рассчитывают геометрическую жесткость. При этом мембрану 1 закрепл ют по контуру дл исключени смещений точек на границе мембраны 1 в направлении, перпендикул рном исходной плоскости мембраны. Частоту собственных колебаний измер ют путем контрол перемещений или других производных по времени (скорости, ускорени ) пьезоэлектрическим датчиком. Дл создани равномерно распределенной нагрузки по контуру в нем выполн ют отверсти , к которым присоедин ют гибкие нити, перекинутые через блоки. Способ позвол ет повысить точность за счет более точного изготовлени и нагружени увеличенной модели сечени . 2 ил.

Description

А1

р

J

Изобретение относитс к способам определени жесткости элементов конструкции , работающих на кручение, и может быть использовано дл определени жесткости на кручение стержней произвольного поперечного сечени методом моделировани .

Цель изобретени - повышение точности определени геометрической жесткости стержней за счет моделировани с пропорциональным увеличением размеров мембраны по отношению к исходному сечению.

При изготовлении мембраны пропорционально увеличивают ее линейные размеры по отношению к сечению стержн , по контуру мембраны в ее плоскости и по нормали к самому контуру прикладывают посто нную распределенную нагрузку, воздействуют на мембрану импульсной нагрузкой, измер ют частоту собственных колебаний и по геометрическим размерам мембраны, значению равномерно распределенной нагрузки и частоте рассчитывают геометрическую жесткость.

На фиг,1 представлена изготовленна при моделировании сечени мембрана (дл случа крестообразного сечени ) с равномерно распределенными по периметру отверсти ми дл прило- .жени к ним нагрузки, эквивалентной равномерно распределенной нагрузке, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (схема нагружени мембраны равномерно распределенной нагрузкой с помощью гибких нитей, перекинутых через блоки).

Способ осуществл ют следующим образом.

Из листового материала с пренебрежимо малой собственной жесткостью на изгиб, например из тонкого листового дуралюмини , изготавливают плоскую мембрану 1, форма которой повтор ет форму сечени стержн . При этом пропорционально увеличивают все линейные размеры мембраны 1 по отношению к размерам сечени стержн . По периметру мембраны 1 выполн ют на равных рассто ни х друг от друга отверсти 2, к которым дл создани посто нной распределенной нагрузки на мембрану присоедин ют гибкие нити 3, перекинутые через блоки 4 и соединенные другими концами с равными по массе гир ми 5. Мембрану 1 закрепл ют по контуру дл исключени

0

5

смещений точек на границе мембраны 1 в направлении, перпендикул рном исходной плоскости мембраны, оставл в то же врем этим точкам возможность перемещени в направлении по нормали к контуру в плоскости мембраны 1.

На мембрану 1 закрепл ют какой- либо датчик (не показан), позвол ющий -контролировать ее перемещение, скорость или ускорение, например пьезоэлектрический акселерометр. Прикладывают к мембране 1 по нормали к ее поверхности кратковременную импульсную нагрузку, например с помощью падающего шарика, и измер ют частоту собственных колебаний мембраны .

Искомую геометрическую жесткость определ ют расчетным путем по геометрическим размерам мембраны, значению равномерно распределенной нагрузки и измеренной частоте собственных колебаний мембраны по формуле

т -2iOZ09lAlE.g

0

5

0

5

0

5

где

геометрическа жесткость на кручение сечени ; А - площадь сечени стержн ; А д. - площадь сечени мембраны; У м - плотность материала мембраны;

hM - толщина мембраны; р - силова нагрузка на единицу

длины периметра мембраны; g - ускорение силы т жести. Использование предлагаемого способа определени жесткости позвол ет повысить точность определени параметров жесткости стержней произвольного поперечного сечени и ускорить процесс моделировани .

Claims

Формула изобретени

Способ определени геометрической жесткости на кручение стержн произвольного поперечного сечени , заключающийс в том, что из листового материала с пренебрежимо малой собственной жесткостью на изгиб изготавливают плоскую мембрану, конфигураци которой повтор ет форму сечени стержн , закрепл ют ее по контуру дл исключени смещений точек на границе мембраны в направлении, перпендикул рном исходной плоскости .

мембраны, прикладывают к мембране по нормали к ее поверхности нагрузку и контролируют ее перемещение, по которому расчетным путем определ ют геометрическую жесткость, отличающийс тем, что, с целью повышени точности определени геометрической жесткости, при изготовлении мембраны пропорционально увеличивают линейные размеры мембраны по отношению к сечению стержн , в плоскости мембраны по нормали к контуру ее закреплени прикладывают за-

0

данную посто нную распределенную нагрузку , в качестве прикладываемой по нормали к поверхности мембраны нагрузки используют кратковременную импульсную нагрузку, при контроле вызванных этой нагрузкой на собственной частоте колебаний мембраны перемещений измер ют частоту колебаний и по геометрическим размерам мембраны , значению равномерно распределенной нагрузки и измеренной частоте колебаний рассчитывают геометрическую жесткость.

ч

г

F

Фш.г