Способ определения механических характеристик оболочки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 66 1 М 5/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТ Ма,НИЧ рименособам в летанно из изобре- ергоре- деления Изо льнойретение ехнике ния де сов лет венно относится к эксперименв частности к способам формативности и прочноательных аппаратов, преиз композиционных 4 Дм ,Ь 3 в,исследов сти корпу имущест материал определения в рамках испытаний комплекса еристик композиционочки, закрепленной на овке, и измерении дерной части.у для определения моолочке прикладывают нагрузку, затем для опдвига прикладывают к ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4690563(23 (22) 23.03.89 (46) 23.06,92. Б (71) Центральн институт им, пр (72) Л.Г.Белазе (53) 629.7.018(0 (56) Композици шиностроение рис. 24 г. юл. %23ый аэрогидродинамическийоф, Н.Е,Жуковскогоров и В,А,Киреев88.8)онные материалы, - М.:1978, т.8, с,98, 109,54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХ СКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБОЛОЧК (57) Изобретение относится к эксп тальной технике, в частности к сп исследования прочности корпусо тельных аппаратов, преимуществ композиционных материалов. Цель тения - сокращение времени и эн сурс за счет одновременного апре Известен способединой программымеханических характного материала оболиспытательной устанформаций в ее регуляПо этому способдуля упругости к обосевую сжимающуюределения модуля сней крутящий момент значении модулей упругости и сдвига при однократном нагружении и повышение точности определения значений модулей упругости и сдвига за счет измерения максимальных значений деформаций, Цель достигается приложением к свободному концу консольно закрепленной оболочки поперечной силы О, проходящей через центр изгиба поперечного сечения оболочки и одновременным измерением при этом нагружении датчика относительной деформации сдвига и датчиком относительной деформ-:,ции продольного удлинения. Размещение на образующей оболочке датчика в плоскости силы О и датчиков в плоскости, перпендикулярной направлению силы О, где соответствующие деформации имеют максимальные значения, повышает точность определения модулей упругости и сдвига. 1 з,п. ф-лы, 1 ил. Недостатком способа является повышенная трудоемкость процесса определения ксмплекса характеристик с применением нескольких испытательных устройств, Кроме того, при испытании на сжатие нэоб;:.одимо проводить центрирование обола;ки в испытательном устройстве,Цель изобретения - сокращение времени в энергоресурсов за с.ет одновременного определения значений модулей и сдвига при однократном нагружении и повышение точности определения значений модулей упругости и сдвига за счет измерений максимальных значений деформаций.Цель достигается тем, что силовое воздействие на оболочку осуществляют поперечной силой, проходящей через центр изгиба поперечного сечения, а относительные деформации продольного удлинения и сдвига измеряют одновременно, при этом относительные деформации сдвига измеряют в точке на образующей оболочки, расположенной вне плоскости приложения силы, а относительные деформации продольного удлинения - в точке на образующей, расположенной вне диаметральной плоскости, перпендикулярной направлению поперечной силы. Для определения максимальных значений деформаций относительные деформации продольного удлинения измеряют в точке на образующей оболочки, расположенной в плоскости приложения поперечной силы, а относительные деформации сдвига - . в точке на образующей оболочки, расположенной в диаметральной плоскости, перпендикулярной направлению поперечной силы,На чертеже представлена схема осуществления способа.Оболочку 1 радиусом Я и толщиной Ь консольно защемляют на одном конце, например в плите 2 испытательного стенда, На свободном конце прикладывают сосредоточенную поперечную силу О посредством гидравлического силовозбудителя, На поверхности оболочки вне зон торцовых сечений располагают датчик 1 в направлении по образующей цилиндрической оболочки в плоскости приложения силы на расстоянии 1 от нагруженного торца, датчики 2 и 3 располагают на поверхности оболочки в диаметральной плоскости, перпендикулярной плоскости приложения силы, на произвольном расстоянии от нагруженного торца под углом +р к образующей, Положительный эффект от такого расположения датчиков заключается в точности раздельного измерения продольных и сдвигающих деформаций, поскольку датчики оказываются расположенными в местах, где действуют максимальные нормальные и касательные напряжения. Рассчитывают модулиС 1, 0Е = 1; Оху = - - - .где е 1 - относительные деформации, измеряемые датчиком 1;у - относительные деформации сдвига, которые определяют по относительным деформациям е 2 и яз, измеряемые датчиками 2 и 3,При р = + 45у = е 2 - ез, при р = + о 2ч 60 у=;у (а-яз), Предлагаемый способ определения модулей композиционных материалов позволяет по сравнению с известным сократить время испытаний и энергозатраты. При этом погрешность определения каждого модуля не больше, чем погрешность определения модулей в известном способе.Способ может быть использован при определении характеристик анизотропного10. материала оболочек (композиционного, металлического и др.), а также при сертификационных испытаниях оболочечных конструкций на этапе отработки серийной технологии изготовления перспективных летательных аппаратов,20 25 30 35 40 45 50 55 Формула изобретения 1. Способ определения механических характеристик оболочки, преимущественно из композиционного материала, заключающийся в силовом воздействии на свободный конец консольно закрепленной оболочки, измерении относительных деформаций продольного удлинения и сдвига оболочки и определении значений модулей упругости и сдвига по известным соотношениям, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени и энергоресурсов за счет определения значений модулей упругости и сдвига при однократном нагружгнии, силовое воздействие осуществляют поперечной силой, проходящей через центр изгиба поперечного сечения, а относительные деформации продольного удлинения и сдвига измеряют одновременно, при этом относительные деформации сдвига измеряют в точке на образующей оболочки, расположенной вне плоскости приложения силы, а относительные деформации продольного удлинения - в точке на образующей, расположенной вне диаметральной плоскости, перпендикулярной направлению поперечной силы.2. Способ поп 1, отл ича ющийс я тем, что, с целью повышения точности определения значений модулей упругости и сдвига за счет изменения максимальных значений деформаций, относительные деформации продольного удлинения измеряют в точке на образующей оболочки, расположенной в плоскости приложения поперечной силы, а относительные деформации сдвига - в точке на образующей оболочки, расположенной в диаметральной плоскости, перпендикулярной направлению поперечной силы.142661 4 0 оновКоррект ль М. Ха Морге нта Гирняк. Янкови а при ГКН ТССР Заказ 2278 Тираж ВНИИПИ Государственного комите 113035, Москвапо изобре -35, Раушс одственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 П Состав Техред Подписноениям и открытя наб., 4/5