SU1716373A1 - Способ определени физико-механических характеристик плоских элементов конструкций - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытательной технике и может быть использовано дл  определени  физико-механических характеристик плоских элементов конструкций. Цель изобретени  - упрощение испытаний и сокращение числа испытываемых образцов дл  конструкций в виде плоских элементов с выпуклым контуром, получаемых с помощью одного непрерывного геометрического преобразовани . Дл  класса плоских элементов конструкций, получаемых с помощью одного непрерывного геометрического преобразовани , из материала исследуемых конструкций изготавливают два образца, форма которых отвечает максимальному Ф и минимальному Ф значени м исследуемой физико-механической характеристики, определ емой дл  выбранных образцов экспериментально. По этим величинам с учетом соответствующих им характеристик формы элементов - образцов В и В и характеристики формы В дл  любого промежуточного элемента из заданного геометрического преобразовани  аналитически определ ют дл  него физико-механическую характеристику Ф. СП с

Description

Изобретение относитс  к испытательной технике и может быть использовано дл  определени  физико-механических характеристик плоских элементов конструкций.

Известен способ определени  физико- механических характеристик конструкций путем испытани  моделей с соблюдением граничных условий и условий загружени .

Этот способ не дает возможности по результатам исследовани  одной модели судить о закономерност х изменени  физико- механических характеристик дл  целого множества конструкций, полученных с помощью одного геометрического преобразовани .

Известен также способ экспериментального определени  физико-механических характеристик плоских элементов конструкций, который заключаетс  в изготовлении элемента требуемых размеров, закреплении его в соответствии с услови ми эксплуатации, нагружении и измерении исследуемых физико-механических характеристик соответствующими приборами.

Этот метод имеет недостаток, который заключаетс  в том, что требует изготовлени  элемента дл  каждой исследуемой конструкции .

Цель изобретени  - уменьшение количества элементов, подвергающихс  испытани м , дл  целого класса конструкций,

VI

j

О

со ее

получаемых с помощью какого-либо одного геометрического преобразовани .

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что дл  определени  физико-механических характеристик целого класса плоских элементов конструкций с выпуклым контуром , получаемого с помощью одного геометрическогопреобразовани , изготавливают два образца, дл  которых определ ема  физико-механическа  характеристика из рассматриваемого множества

конструкций имеет максимальное Ф и минимальное Ф значени . Дл  остальных конструкций из рассматриваемого множества физико-механическа  характеристика определ етс  из аналитической зависимости , получаемой эмпирическим путем с учетом изопериметрических закономерностей прин того геометрического преобразовани  и экспериментальных значений Ф и Ф дл  двух исследованных (опорных) образцов . Основным отличительным признаком предлагаемого способа от известного  вл етс  изготовление и испытание двух образцов дл  исследовани  целого класса плоских элементов конструкций, причем таких , дл  которых определ ема  физико-механическа  характеристика принимает .максимальное и минимальное (граничные дл  рассматриваемого класса) значени .

Способ осуществл етс  следующим образом .

Дл  исследуемого класса плоских элементов конструкций с выпуклым контуром, получаемых с помощью какого-либо геометрического преобразовани , из материала исследуемых конструкций изготавливают два образца, таких, дл  которых определ ема  физико-механическа  характеристика из всего множества конструкций, отвечающих примененному геометрическому преобразованию , имеет максимальное Ф и минимальное Ф значени . Эти образцы исследуют экспериментально по методикам , соответствующим определ емой физико-механической характеристике, и наход т

sfc

значени  Ф и Ф . Затем вычисл ют дл  них геометрические характеристики формы В и В по формуле:

В / d s/h ,(1)

L

где L- периметр контура фигуры;

ds - элемент контура;

h - высота, опущенна  из центра фигуры на касательную в переменной точке контура .

По найденным значени м Ф и Ф, В и В наход т параметр m In

(2)

Значение физико-механической характеристики Ф дл  любой конструкции из рассматриваемого множества элементов, отвечающих выбранному геометрическому преобразованию, определ ют по формуле

(3)

ф ф(Вуп

D

Пример. Определ ют геометрическую

жесткость кручени  призматического бруса, сечение которого получаетс  путем отсечени  вершин квадрата а х а 1,5 х 1,5 см. Граничными решени ми дл  такого класса фигур будут решени  дл  квадрата и правильного восьмиугольника. Экспериментальное исследование стального бруса квадратного и восьмиугольного сечений на испытательной машине КМ-50-1 дает результат: I 0,702 , I 0,504 см. Промежуточный результат дл  сечени  в виде квадрата с отсеченными вершинами на высоту 1,1 мм составил I 0,588 см4. Рассматриваемым фигурам соответствуют следующие значени  характеристик формы:

В 8, В 6,627, В 7,289. Подставл   приведенные результаты испытаний дл  I и I и значени  В и В в формулу (3), получим I 0,617 см4,что отличаетс  от экспериментального результата на 4,93%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  физико-механических характеристик плоских элементов конструкций , по которому из материала исследуемых конструкций изготавливают

   образцы, испытывают их в соответствии с услови ми эксплуатации и экспериментально определ ют физико-механические характеристики , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  испытаний и сокращени 

   числа испытываемых образцов дл  плоских элементов конструкций с выпуклым контуром , получаемых с помощью непрерывного геометрического преобразовани , изготавливают два разных образца, геометрическа  форма которых обеспечивает

   максимальное и минимальное значени  экспериментально определ емой физико-механической характеристики, а значение Ф этой характеристики дл  всех промежуточных форм конструкций определ ют из соотношени :

   Ф В

   Ф Ф(|,)

   где Ф , Ф - соответственно максимальное и минимальное значени  искомой характеристики;

   В - геометрическа  характеристика формы элемента, определ ема  по формуле:

   В / d s/h ,

   L

   L- периметр контура фигуры;

   ds - элемент контура;

   h - высота, опущенна  из центра фигуры на касательную к переменной точке контура;

   В, В - значени  характеристики фор- мы элемента, соответствующие фигурам, дл  которых искома  характеристика принимает максимальное и минимальное значени .