Устройство для расчета плоских рам

О П И С А Н И Е 325618ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических республикАВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ висимое от авт. свидетельства-М Кч 6 06 д 7/68 Заявлено 30, Ч, 1431225 18-24) единением заявкиКомитет по делам изобретений и открыт при Совете Мииистро ПриоритетОпубликовано 07,1.1972. Бюллетень Ъ 3 Дата опубликования описания 24.11.1972 ДК 681,332.6(088.8 Авторыизобретени О. Н. Токарева и Т, Г. Харченкоитут кибернетики АН Украинской ССР Заявител УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСЧЕТА ПЛО РАМ Изобретение относится к области вычислительной техники.Известны устройства для расчета плоских рам, содержащие соединенные между собой блок проводимостей, блок источников тока и напряжения, блок операционных усилителей и блок управления, Все известные устройства пригодны для моделирования только упругих рам и не пригодны для моделирования пластических деформаций, 10Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что содержит преобразователь токов в напряжения, блок координат зоны текучести, блок параметров стержней, нелинейный вычислительный блок, блок памяти нели нейных составляющих моментов и поперечных сил, блок индикации и релейный блок, причем преобразователь токов в напряжения подключен к нелинейному вычислительному блоку, блоку координат зоны текучести и блоку ин дикации; нелинейный вычислительный блок соединен с выходом блока параметров стержней и со входом блока памяти нелинейных составляющих моментов и поперечнысил, выход которого подключен к блоку проводимостей, 2 выходы релейного блока соединены со входами блока индикации, блока параметров стержней, блока координат зоны текучести и блока памяти нелинейных составляющих моментов и поперечных сил, а выходы блока управления 3 дключечы ко водам блока координат зонкучестн и релейного блока.На чертеже приведена схема устройства,Устройство состоит из блока проводимостей 1, пропорциональныжесткостным параметрам стержней, блока источников тока и напряжения 2 для задания нагрузок, блока операционныусилителей 3 для отработки нулевых потенциалов и инвертирования токов и напряжений в модели рамы, наборного поля 4, измерительного поля 5, преобразователя токов в напряжения 6 для связи блока проводимостей с остальными блоками устройства, блока координат зоны текучести 7 для обнаружения текучести в стержняи определения протяженности зоны текучести, блока параметров стержней 8 для ранения параметров, не зависящиот координаты Х, нелинейного вычислительного блока 9 для расчета нелинейных составляющнизгибающимоментов и поперечнысил, блока памяти 10 нслинейнысоставляющимоментов н поперечнысил для ранения в оде последовательного вычисления нелинейнычленов в управлениястержней, блока индикации 11 для получения наглядной картины распределения зои текучести в стержнях, релейного блока 12 и блока управления 18 для обеспечения режимов работы устройУстройство работает следу 1 сщнм образом.На модели стержневой системы (блоки 1, 2, 3, 4, 5) в нулевом приближении решается упругая задача, С выхода блока б (двойная стрелка на чертеже) через преобразователь 5 токов в напряжения б на вход блока координат зоны текучести 7 последовательно подаются изгибающие моменты в концевых сечениях стержней. По сигналу с выхода блока координатной зоны текучести 7 на вход блока управ ления 13 при обнаружении текучести в стержне производится вычисление с помощью нелинейного вычислительного блока 9 нелинейных составляющих моментов и поперечных сил. Для вычисления нелинейных членов на вход 15 нелинейного вычислительного блока поступают значения моментов в концевых сечениях стержней с выхода преобразователя токов в напряжения б, координаты разбиения зоны текучести с выхода блока 7 и параметры стерж ня с выхода блока 8. Нелинейный вычислительный блок 9 производит вычисление интеграловьВ(фОУ;.и(ху м 1 х)(Р - Б )Нх 11) 25по формуле СимпсонаВь+1)Р)ь+1)(х,)у"(х,)(р - з ); (2)30где1+(х,) = - (3)у (х,)А 11")( 1А(ь) р)(х,) = 1 + ВРР)(х 1) (5) Во всех приведенных формулах:а, Ь - координаты начала и конца 40стержня, ось Х направленавдоль стержня;у" (х;) - кривизна изогнутой оси стержня;т) (х;) - высота упругого ядра сечения; 45М (х;) - изгибающий момент;х, - продольная деформация на границе упругой области и областитекучести (диаграмма материала задана в виде ломаной кривой);А ) (х;) - полная жесткость стержня;Е 1 - линейная составляющая полной жесткости; В т (х 1)- нсл 1 п 1 сйна 51 сосгдв,15 цощая полной жссткостн;х; - координата зоны текучести;1 г, Й+ 1 - номера приближений;Р, 5 - значения коэффициентов длянелинейных членов в уравнениях моментов и поперечных сил в концевых сечениях.Вычисленные нелинейные члены в уравнениях стержня записываются на элементах блока памяти 10, после чего вычисляются нелинейные члены для следующего стержня. По окончании выгислсния н записи нелинейных составляющих моментов и поперечных сил для всех стержней, в которых на данной итерации возникла текучесть, производится параллельное считывание этих составляющих в блок проводимостей 1 (двойная стрелка на чертеже) для решения квазилинейной системы уравнений для рамы с помощью блоков 1, 2, 3, 4, 5 в следующем приближении. Процесс повторяется до совпадения компонент вектора усилий и перемещений двух соседних приближений, При совпадении компонент происходит остановка устройства.Предмет изобретенияУстройство для расчета плоских рам, содержащее соединенные между собой блок проводимостей, блок источников тока и напряжения, блок операционных усилителей и блок управления, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно содержит преобразователь токов в напряжения, блок координат зоны текучести, блок параметров стержней, нелинейный вычислительный блок, блок памяти нелинейных составляющих моментов и поперечных сил, блок индикации и релейный блок, причем преобразователь токов в напряжения подключен к нелинейному вычислительному блоку, блоку координат зоны текучести и блоку индикации; нелинейный вычислительный блок соединен с выходом блока параметров стержней и со входом блока памяти нелинейных составляющих моментов и пеперечных сил, выход которого подключен к блоку проводимостей, выходы релейного блока соединены со входами блока индикации, блока параметров стержней, блока координат зоны текучести и блока памяти нелинейных составляющих моментов и поперечных сил, а выходы блока управления подключены ко входам блока координат зоны текучести и релейного блока.Редактор Е, Гончар Корректор Е. Михеева Типография, пр, Сапунова, 2 Заказ 322/14 Изд.55 Тираж 448 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5