Образец для изучения напряженно-деформированного состояния конструкции

(ц) С 01 Х 3/О 8 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ СТВУ чн-исследованструкторское государственно ьского, произыскательско гопроект" о-к ного ате ск мэнерский 1 тания ьзовано при сов каса- рете- моделианного раторами ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЮЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГНКТ СССР И АВТОРСКОМУ СВИДЕ(21) 4411128/28 (22) 14.03,88 (46) 07,05,91. Бюл (7 1) Московское н тельское и проект отделение Всесоюз го научно-исследо ектно-конструктор го института "Ато (72) Ю.З.Ерусалим (53) 620. 17(088.3 (56) Авторск У 1174820, к ое свидетельство СССР л, С 0 1 Ы 3/00, 1982. ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ НАПРЯЖЕННО- НОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУК,(54) ОБРАЗЕЦДЕФОРМИРОВАНЦИИ (57) Изобретение касается ис материалов и может .быть испол для определения их прочности местном действии нормальныхтельных напряжений. Цель изо ния - повышение точности при ровании напряженно-деформиро состояния облицовок с концен.801647342 А 1 железобетонных конструкций. Образецвключает два одинаковых параллельныхкриволинейных надреза 1 и 2, выполненных на противоположных широкихгранях 3 и 4 наклонно к ребру. Глубина надрезов 1 и 2 выбрана такой,чтобы площадь сечения образца вдольнадрезов 1 и 2 была меньше площадипоперечного сечения образца в зонебез надрезов 1 и 2. Форма кривой осейнадрезов выбрана из соотношенияу(х) = (ЬО)хйх, где х - переменнаяабсцисса оси надрезов 1, 2 в направлении, перпендикулярном ребру, у(х)переменная ордината линии оси надрезов 1, 2 в направлении, параллельном сребру,и 6 - касательное и нормаль- "Юное напряжения в произвольной точкеоси назредов 1, 2 (с/5)(х) - заданная функция изменения отношения /б. СИспытание образца проводят его растя"жением в направлении, параллельномребру, до разрушения образца по се-чению с надрезами 1 и 2. 1 табл.,3 ил. иваИзобретение относится к областииспытания материалов и может бытьиспользовано для определения их прочности при моделировании напряженно 5деформированного состояния облицовокс концентратором железобетонных конструкций, которые характеризуютсясовместным действием нормальных икасательных напряжений. 1 ОНа Фиг. 1 дан образец и схема егонагружения; на фиг. 2 - разрез А-Ана фиг. 1; на Фиг. 3 - график отношения 6 /(7 по длине сечения,Образец имеет два одинаковых параллельных криволинейных надреза 1 и 2,выполненных на противоположных широ-,ких гранях 3 и 4 образца наклонно кребру 5, Глубина надрезов 1 и 2 выбрана такой, чтобы площадь сечения образ ца вдоль надрезов 1 и 2 была меньшеплощади сечения, нормального к ребру 5, в зоне без надрезов 1 и 2.При испытании образец нагружаютрастягивающими силами Р, прикладываемыми к захватным частям 6 и 7 до разрушения образца по сечению с надрезами 1 и 2. По величине разрушающейнагрузки и известным геометрическимпараметрам образца определяют прочность материала при заданной функции распределения по сечению нормальных и касательных напряжений (фиг.З).Надрезы выполнены криволинейными,причем линия оси надрезов определенаиз условия;лу(х) =- (х) с 1 х,5 где х - переменная абсцисса линии 40оси надрезов в направлении,перпендикулярном ребру;у(х) - переменная ордината линииоси надрезов в направлении,параллельном ребру; 45с и 5 - касательное и нормальноенапряженияв произвольнойточке оси надрезов;Л ф6 /О(х) - заданная Функция измененияотношения. Ь/О.Л50Выполнение надрезов 1 и 2 криволинейными нри соблюдении условия (1) позволяет обеспечить в сечении заданную функцию изменения нормальных и касательных напряжений, что моделирует напряженно-деформированное состояние облицовок с концентраторами железобетонных конструкций, так как они в .реальных условиях испольэуют действия множества сил, которые частично моделируются параболической зависимостью, получаемой из выражения (1)Пример испытаний с помощью образца призматической заготовки размерами 2 х 5 к 10 см иэ стали марки Ст.3. Требуется подобрать параметры надрезов для оценки прочности материала при изменении соотношения касательных и нормальных напряжений на ширине (5 см) от /5= 0,1 до/6 = 1,1 (соответственно при х = 0 и х = 5 см). Линейная функция изменения отношения с/б показана на фиг, 3/Я = ах+Ь (2) где а и Ь - коэффициенты линейной функции; определяемые иэ заданных условий; прих=О л/б =Ь =0,1 при х = 5 /5 = а 5 + 0,1 = 1,1, откуда а = 0,2,Следовательно, для заданных условийь/(р = 0,2 х + 0,1(3)По формуле (1) определяют уравнение линии оси надрезов 1 и 2,"у(х) = ь/х(х)с 1 х =(02 х + + 0,1)дх = 0,1 х + 0,1 х + с (4)При с = 0 (начальная точка линии оси надрезов 1 и 2 на оси может быть выбрана произвольно) уравнение (4) имеет виду(х) = Э,1 х(х+1) (5)В таблице даны расчетные значенияу по уравнению (5) при изменении х от 0 до 5. х 0 1 20 О 2 0 б 1,2 2 3Параболическая кривая оси надрезов 1 и 2, соответствующая уравнению (5), дана на фиг. 1,Глубинанадрезов 1 и 2 подобрана следующим образом. По условию толщина образца= 2 см, следовательно, площадь сечения образца в зоне вне надрезов 1 и 2 равна Р = 10 см. По . линии надрезов 1 и 2 площадь сечения должна быть меньше Р (для обеспечения гарантированного разрушения образца при испытании по сечению с надрезами 1 и 2): 516473426ния точности при моделировании напряженно-деФормированного состояния облицовок с концентраторами,железобетонных конструкций, надрезы выполне 5ны криволинейными, а форма кривойосей надрезов выбрана из соотношений л у(х) =- (х)йх,ъ10 где х Формула из обретения Образец для изучения напряженно- деформированного состояния конструкции, выполненный в виде призмы, на противолежащих широких гранях которого под углом к ребру выполнены два параллельных надреза, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышеу (х) ьиЭ.Карпиловская рдюкова КорректСоставите Техред Д. Обручар Редактор А,Шанд Подписно ираж 398 Заказ 1392РЧИИПИ Государственно11303 комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгоро гарина, 10 где 1 - длина линии оси надрезов;Рт = (2-2 с) 6,7 с.Р, = 10,13,4 - 13,4 е с 10;13,4 ) 3,4 откуда С0,25 см,т.е. при глубине надрезов с : 0,25 см разрушение образца при испытании происходит по сечению с надрезамн 1 и 2. переменная абсцисса линииосей надрезов в направлении, перпендикулярном ребРУ 1переменная ордината линииосей надрезов в направлении,параллельном ребру;касательное и нормальноенапряжения в произвольнойточке осей надрезов