Способ испытаний упругих стержней на устойчивость

(51)5 0 01 М 3/2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКО ВИ ЛЬСТВУ ении пр учетом итическ ормуле Р ния оМ уравнени Л - Ф 1, 3 с 1)2Л(71) Северо-Западный заочный политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1390503, кл. 6 01 й 3/08, 1985.(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ УПРУГИХ СТЕРЖНЕЙ НА УСТОЙЧИВОСТЪ(57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано дляиспытаний упругих стержней на устойчивость, Цель изобретения - повышение точности испытаний. Стержень длинойустанавливают в шарнирных опорах и нагружают последовательно возрастающим иубывающим продольным усилием и фиксируют величину перемещений д; одного изконцов стержня при соответствующем уровне нагрузки Рь Затем фиксируют стерженьот продольного изгиба и проводят нагружение аналогичным образом, Определяютсреднеарифметические величины перемеИзобретение относится к ис ной технике, а именно к способа ний упругих стержней на устойчивЦель изобретения - повышен сти испытаний,На чертеже изображена схем ки для реализации способа. Схема содержит основание 1 с размещенными на ней стойками 2, на которых закреплена неподвижная траверса 3, На оси изгибе и сжатии и их разность,которой определяют величинуого продольного усилия Ркр по-2 (кр = - Р 1 Р- и (1, д зна 4 2и 1 определяют из системыЕ ( -- а, ) Е( -- 1)7 Г Л2- (при п = 2,3) где Рп эп и1 и Е - эллиптические интегралы соответстдвенноирода,= - . Таким образомисключается влияние внутреннего и внешнего трения и деформации сжатия и остается только перемещение, связанное с продольным изгибом, что повышает точность испытаний, 1 ил. новании 1 и траверсе 3 установлены соответственно активная 4 и пассивная 5 шарнирные опоры для размещения в них испытуемого стержня 6. На стойках 2 установлены с возможностью перемещения вдоль них ползуны 7, на которых размещены с воэможностью перемещения перпендикулярно оси стоек 2 соответствующие упоры 8 с закрепленными на концах последних роликами 9, Активная опора 4 кинематически связана с силовозбудителем (не показан).Способ реализуют следующим образом зом,Стержень 6 длинойустанавливают в опорах 4 и 5 о вертикальном положении и нагружают возрастающим продольным усилием через опору 5, при этом фиксируют значения продольного смещения дконца+ стержня и соответствующее данному смещению значение нагрузки Рь После достижения заданной величины продольного усилия последовательно начинают разгружать стержень 6, фиксируя при этом соответствующие значения продольного смещения д при тех же значениях продольного усилия Рь По полученным данным определяют среднеарифметическое значение продольного смещениялдт(р) =2 д (р) -др)3 После разгрузки стержня 6 при помощи ползунов 7 размеща от упоры 8 попарно вдоль оси стержня 6, и г; ри помощи роликов 9, которые приводят во взаимодействие со стержнем 6, фиксируют последний от продольного изгиба. Госле этого стержень 6 нагружают аналогичным образом возрастающей сжимающей нагрузкой, фиксируя при этом значения продольного смещения д,+ при соотвотству:ощих значениях сжимающей нагрузки Рь е затем убывающей сжимающей нагрузкой, и фиксируют при тех же значениях нагрузки 11 значения продольного смещения д; . Затем аналогичным образом определяют среднеарифметические значения продольного смещенияд(Р 1) = - , д; Р 1) + дс Р ),срПсле этого определяют разность среднеарифметических значений продольных смещенийд Р) = дГ Р ) - дВ (Р),относительные продольные смещенияд;и решают систему уравнений относительновеличин ьЭ, и 1ег-" - и,ь) еф;-в 1,ь 1)--Ь)1- ( -в 1 и) Г-- со, 1)л л: 2(и =- 2,3),где р, Е - эллиптические интегралы соответственно 1 и 1 рода,Из решения сис емы уравнений определяют значения Ь и(при= 1,2,3).5 Величину критического продольногоусилия Ркр определяют по формулеРкр = - Р 1- -- а, 1Ж -2 К4 2Таким образом, при проведении испытаний учитываются основные факторы, определяющие поведение стержня, т,е.прямое и обратное нагружение исключает,влияние внутреннего трения в материалестержня и внешнего трения в опорах, а использование среднеарифметических значений перемещений позволяет исключитьвлияние на результаты испытаний деформации сжатия, т.е, остается только перемещение, связанное с продольным изгибом, чтообеспечивает повышение точности испытаний,Формула изобретенияСпособ испытаний упругих стержней наустойчивость, по которомустержень длинойустанавливают в шарнирных опорах, нагружают возрастающим продольным усилием и фиксируют величину перемещений додного из концов стержня при соответствующем уровне нагруз.;и Рь которые учитывают при определении величины критическогопродольного усилия, о т л и ч а ю щ и й с ятем, по, с целью повышения точности испытаний, после нагружения продольным усил ием посл едовател ьно разгружаютстержень, фиксируют величину перемещений его конца при тех же значениях продольного усилия, фиксируют стержень отпродольного изгиба и нагружают его аналогичным образом возрастающим и убывающим продольным усилием и фиксируют приэтом величины перемещений конца стержня при соответствующих уровнях нагрузки,а величину критического продольного уси 45лия Ркр определяют по формуле, -- Мп, пр"ЛР 111 81 п М 1 РпЬ =2,3),где Г и ь - эллиптические интегралы соответственнои И рода; = д/1,1 б 93450 орректор И.Муска дактор О,Хрип Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роиэводственно-издательский комбинат Патент", г. Уж л. Гагарина, 10 Заказ 407 ВНИИПИ Гос