Устройство для динамического нагружения оболочек

(5 Ц 4 С 01 Н 3/12 РЕТЕН ТЕЛ ЬСТ ВТОРСН с цельюакона городкаотверстиембраной ивнутреннейеремещение 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИОПИСАНИЕ ИЗО(72) В.В. Нехотяев и Е.Б, Филиппов (71) Казанский ордена Ленина и ордена ТрудОвого Красного Знамени государственный университетим. В.И.Ульянова-Ленина(56) 1. Кармишин А.В. Скурлатов Э.Д. и др Нестационарная аэроупругость тонкостенных конструкций. М., "Машиностроение", 1982, с. 134-152.2. Камьпвев В,В., Суркин Р.Г.Ударная труба для испытания оболочек на динамические нагрузки. Труды семинара по теории оболочек, Казанский физико-технический институт :АН СССР, 1975, Вып. 6, с. 178-182.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИН ОБОЛОЧЕК, содержащее ударную трубу, закрытую с од. ного конца, и узел крепления оболо- чек, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона воспроизводимых нагрузок, оно снаб" жено цилиндрической камерой с внут" ренней стенкой, выполненной из звукопог.ощающего материала, и сменной перегородкой, при этом одним основа",. нием камера подсоединена через сменную перегородку к открытому концу ударной трубы, а на другом основании с внутренней стороны установлен узел крепления оболочек.Устройство по и, 1, о. т л ич а ю щ е е. с я тем, что, с целью получения линейного закона нарастания нагрузки, перегородка выполнена в виде плиты с отверстием, снабженной с внешней стороны камеры экраном с регулируемым зазором между экраном и плитой, а с внутренней стороны - решеткой, причем полость между экраном и решеткой заполненапористым материалом..3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что получения квадратичного з нарастания нагрузки, пере выполнена в виде плиты с снабженной эластичной мем перфорированным куполом с стороны, ограничивающим п мембраны.ХИзобретение отцосится к областиисследования устойчивости тонкостенных конструкций, широко используемых в современных летательныхаппаратах, судоприборостроении, машицостроении и строительстве.Известны устройства для исследования динамических процессов, представляющие собой ударнь 1 е трубы ИНаиболее близким по технической 1 ОФсущности к данному является устройство для динамического нагружения,содержащее ударную трубу, один конецкоторой закрыт, а другой может бытьоткрыт, и узел крепления оболочек 2115Недостатком известных устройствявляется то что форму импульсадавления (т. е. закон пагружения оболочки) можно варьировать лишь вограниченных пределах. В частности, 2 Оони це позволяют получить линейныйи квадратичный законы нагружения.Цель изобретения - расширениедиапазона воспроизводимых нагрузок,получение линейного и квадратичного 25законов нарастания нагрузки,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для динамического цагружения оболочек, содержащееударную трубу закрытую с одногоконца, и. узел крепления оболочки,снабжено цилиндрической камерой свпутренцей стенкой, выполненной иззвукопоглощающего материала, исменной перегородкой, при этом одним35основанием камера подсоединена черезсменную перегородку к открытомуконцу ударной трубы, а на другом основании с внутренней стороны установлен узел крепления оболочек,Для получения линейного законанарастания нагрузки перегородка выполнена в виде плиты с отверстием,снабженной с внешней стороны камеры экраном с регулируемым зазороммежду экраном и плитой, а с внутрен,ней стороны-решеткой, причем полостьмежду экраном и решеткой заполненапористым материалом.Для получения квадратичного закона нарастания нагрузки перегородка выполнена в виде плиты с отверстием, снабженной эластичной мембранойи перфорированным куполом с внутренней стороны, ограничивающим переме"щение мембраны.На Фиг. 1 изображена схема устройства, ца фиг, 2 - выполнение перегородки для получения линейного закона нагружения на фиг. 3 - вы)полнение перегородки для получения квадратичного закона нагружения; на Риг, 4 - законы изменения давления на срезе ударной трубы А и Б В в камере приставки при использовании перегородок фиг. 2 и 3 соответственно.Устройство для нагружения оболочек содержит камеру высокого давления 1, диафрагму 2, канал ударной трубы 3, сменную перегородку 4, датчик давления 5, звукопоглощающий слой.б, цилиндрическую камеру 7, плиту 8, экран 9, решетку 10 и пористый материал 11. Перегородка 4 может быть выполнена из эластичной мембраны 12 и перфорированного купола 13.Устройство работает следующим образом.При разрыве диафрагмы 2 сжатый воздух из камеры высокого давления 1 устремляется в канал ударной трубы 3, в котором Формируется плос - кая ударная волна. Достигнув перегородки 4, ударная волна отражается от нее и начинает двигаться в обратную сторону. С этого моментадо прихода волны разрежения давление на срезе ударной трубы остается практически постоянным (фиг.4, кривая А).При использовании перегородки по Фиг, 2 ввиду разности давленийоца срезе ударной трубы и в цилиндрической камере 7 воздух начинает проникать через перегородку 4 в цилиндрическую камеру 7, в результате чего давление в ней плавно повышается. Изменение давления регистрируется с помощью датчика 5. ГраФик изменения давления в камере приставки представлен кривой на Фиг.4. Скорость нарастания давления в цилиндрической камере 7 можно изменять в широких пределах, регулируя величину зазора между экраном 9 и плитой 8,При использовании перегородки, (Фиг. 3) под действием разности давлений в камере 3 ударной трубы и в цилиндрической камере 7 начинается выпучивание мембраны. За счет изменения объема цилиндрической камеры 7 в ней увеличивается давление.Вследствие инерционности мембраны ее движение носит равноускоренный характер. Поэтому рост давления1173 3в цилиндрической камере 7 происходит по квадратичному закону (кривая В на фиг. 4). Составитель Л. Барковаактор О. Колесникова Техред Л,Микеш Корректор М. Максимипп 041/40ВНИИПИ Государств по делам изобрет 3035, Москва, Жираж 89 Подписи аказ нного комитета ний и открытий Раушская наб. д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,При использовании данного устройства по сравнению с известными становится возможной реализация нагружения оболочек давлением, возрастающим по линейному и квадратичному законам со скоростями нагру 242 4жения от единиц до тысяч МП всекунду. Подобные законы нагружения необходимы для экспериментальной проверки теоретических методов расчета динамической неустойчивоститонкостенных конструкций различных форм, используемых при конструи,ровании летательных аппаратов, в судоприборостроении-, машиностроениии строительстве.