SU1742661A1

SU1742661A1 - Способ определени механических характеристик оболочки

Info

Publication number: SU1742661A1
Application number: SU894690563A
Authority: SU
Inventors: Леонид Георгиевич Белозеров; Владимир Александрович Киреев
Original assignee: Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1992-06-23

Abstract

Изобретение относитс к экспериментальной технике, в частности к способам исследовани прочности корпусов летательных аппаратов, преимущественно из композиционных материалов. Цель изобретени - сокращение времени и энергоресурс за счет одновременного определени значений модулей упругости и сдвига при однократном нагружении и повышение точности определени значений модулей упругости и сдвига за счет измерени максимальных значений деформаций. Цель достигаетс приложением к свободному концу консольно закрепленной оболочки поперечной силы Q, проход щей через центр изгиба поперечного сечени оболочки и одновременным измерением при этом нагружении датчика относительной деформации сдвига и датчиком относительной soe- формгции продольного удлинени . Размещение на образующей оболочке цэт- чика в плоскости силы Q и датчиков в плоскости , перпендикул рной направлению силы Q, где соответствующие деформации имеют максимальные значени , повышает точность определени модулей упругости и сдвига. 1 з,п. ф-лы, 1 ил. С

Description

Изобретение относитс к экспериментальной технике, в частности к способам исследовани деформативности и прочности корпусов летательных аппаратов, преимущественно из композиционных материалов.

Известен способ определени в рамках единой программы испытаний комплекса механических характеристик омпозицион- ного материала оболочки, закрепленной на испытательной установке, и измерении деформаций в ее регул рной части.

По этому способу дл опре делени модул упругости к оболочке прикладывают осевую сжимающую нагрузку, затем дл определени модул сдвига прикладывают к ней крут щий момент.

Недостатком способа вл етс повышенна трудоемкость процесса определени комплекса характеристик с применением нескольких испытательных устэ мств. Кроме того, при испытании на сжатие s-.зоб одимо проводить центрирование оОоло ки в испытательном устройстве

Цель изобретени -сокращение времени в энергоресурсов за ci ет одновременного определени значений модулей и сдвига при однократном нагружении и повышение точности определени значений модулей упругости и сдвига за счет измерений максимальных значений деформаций.

Цель достигаетс тем, что силовое воздействие на оболочку осуществл ют поперечной силой, проход щей через центр изгиба поперечного сечени , а относительXJ

4

Ю

,о

|О

ные деформации продольного удлинени и сдвига измер ют одновременно, при этом относительные деформации сдвига измер ют в точке на образующей оболочки, расположенной вне плоскости приложени силы, а относительные деформации продольного удлинени - в точке на образующей, расположенной вне диаметральной плоскости, перпендикул рной направлению поперечной силы. Дл определени максимальных значений деформаций относительные деформации продольного удлинени измер ют в точке на образующей оболочки, расположенной в плоскости приложени поперечной силы, а относительные деформации сдвига - s точке на образующей оболочки , расположенной в диаметральной плоскости, перпендикул рной направлению поперечной силы.

На чертеже представлена схема осуществлени способа.

Оболочку 1 радиусом R и толщиной h консольно защемл ют на одном конце, например в плите 2 испытательного стенда. На свободном конце прикладывают сосредоточенную поперечную силу Q посредством гидравлического силовозбудител . На поверхности оболочки вне зон торцовых сечений располагают датчик 1 в направлении по образующей цилиндрической оболочки в плоскости приложени силы на рассто нии I от нагруженного торца, датчики 2 и 3 располагают на поверхности оболочки в диаметральной плоскости, перпендикул рной плоскости приложени силы, на произвольном рассто нии от нагруженного торца под углом ±(р к образующей. Положительный эффект от такого расположени датчиков заключаетс в точности раздельного измерени продольных и сдвигающих деформаций , поскольку датчики оказываютс расположенными в местах, где действуют максимальные нормальные и касательные напр жени . Рассчитывают модули

Q ,. Q

jrRh/

Е

Gxy -

ж R2 h Ј1

где Ј1 - относительные деформации, измер емые датчиком 1;

у - относительные деформации сдвига, которые определ ют по относительным деформаци м Ј2 и Јз, измер емые датчиками 2 и 3.

При °у , при р ±

., 2

±60°У(Ј2-Ј3)

Предлагаемый способ определени модулей композиционных материалов позвол ет по сравнению с известным сократить врем испытаний и энергозатраты. При

этом погрешность определени каждого модул не больше, чем погрешность определени модулей в известном способе.

Способ может быть использован при определении характеристик анизотропного

материала оболочек (композиционного, металлического и др.), а также при сертифика- ционных испытани х оболочечных конструкций на этапе отработки серийной технологии изготовлени перспективных

летательных аппаратов.

Claims

1.Способ определени механических характеристик оболочки, преимущественно

из композиционного материала, заключающийс в силовом воздействии на свободный конец консольно закрепленной оболочки, измерении относительных деформаций продольного удлинени и сдвига оболочки и

определении значений модулей упругости и сдвига по известным соотношени м, отличающийс тем, что, с целью сокращени времени и энергоресурсов за счет определени значений модулей упругости и сдвига

при однократном нагружении, силовое воздействие осуществл ют поперечной силой, проход щей через центр изгиба поперечного сечени , а относительные деформации продольного удлинени и сдвига измер ют

одновременно, при этом относительные деформации сдвига измер ют в точке на образующей оболочки, расположенной вне плоскости приложени силы, а относительные деформации продольного удлинени в точке на образующей, расположенной вне диаметральной плоскости, перпендикул рной направлению поперечной силы.

2.Способ по п.1,отличающийс тем, что, с целью повышени точности определени значений модулей упругости и сдвига за счет изменени максимальных значений деформаций, относительные деформации продольного удлинени измер ют в точке на образующей оболочки,

расположенной в плоскости приложени поперечной силы, а относительные деформации сдвига - в точке на образующей оболочки , расположенной в диаметральной плоскости, перпендикул рной направлению поперечной силы.

Q