Устройство для моделирования изгибаемого стержня

(22) Заявлено 30,01.75 (21) 2101034/2 присоединением заявки % осударствекный камитвтСаввта Мкккстрвв СССРвв девам хзобрвтввввв вткРмтвй,заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИЗГИБАЕМОГОСТЕРЖНЯ Изобретение относится к аналоговой вы ислительной технике и предназначено для исследования изгибаемых стержней методом моделирования,Известны универсальные электромоделиру- бющие установки, содержащие резистивные сетки, усилители и источники тока1.Недостатком известных устройств является трудность исследования на них стержневыхсистем в полном объеме, 10Наиболее близким техническим решениемк изобретению является устройство для моделирования изгибаемого стержня, содержащеедве пары резисторов, узлы соединения которых являются соответственно входным и вы- бходным узлами устройства, а свободные вьшоды подсоединены к третьему узлу и подключены ко входам двух инверторов, подсоединенных выходами соответственно к входному ивыходному узлам 21,. 20Основной недостаток этого устройстваотносительно большое число электронных оврвбатываюших усилителей, обшее число кото. рых равно числу жестких узлов моделируемойрамы и удвоенному числу этажей рамы, так как на каждый этаж рамы требуется по дваусилителя.Целью изобретения является упрошениеустройства,Поставленная цель достигается тем, чтов устройство введены отрабатываюший усилитель и два резистора, одни из выводов которых подключены к выходам соответствующихинверторов, а два других подсоединены к четвертому узлу, К последнему подключены также дополнительный источник тока и вход отрабатываюшего усилителя, соединенного выходом с третьим узлом устройства,На чертеже приведена схема предложенного устройство для моделирования изгибаемого стержня,Устройство содержит входной 1 и выходной 2 узлы, узлы 3 и 4, две пары резисторов 5, 6 и 7, 8, имеющих проводимость Яинверторы 9 и 10, источники тока 11 и 12,отрабатывающий усилитель 13 с резистором14 в пепи обратной связи, имеющим проводимость т, резисторы 15 и 16 с провод1мостью г и дополнительный источник тока 17.Уравнения концевых изгибающих моментсаМ и М и концевой поперечной силы Ядля стержня АВ постоянного сечения запйшемв следующем виде:м,- р.г; р -2 з.м,М 2 Чд+4 Ч -2 ЗЧф М6 б 4(-Я = - ф+ - р ЯуЯв р д р в у в 1Е 3,где 4 фьЕ - жесткость стержня,0 - длина стержвк,.Р 1 9 в, М - у 1 лы поворота концов стержня и его перекос; 159,9 з,5 з- изгибающие моменты и поперечная сила от йоперечной нагрузки для стержня с жестко защемлеющми концами.Первые два уравнения системы 11) моде о лируются по методу июерсного дублирования юизвестных, а третье уравнение, реализуемое в узле 4, по альфа-аналогокзму методу.Токи 1 А и 1 В протекают в ветвях имер ди и Ц,25 а ок 19 ро ает в и. р оедию вой к узлу 4 с нулевым потенциалом, так как узел 4 является входом усилителя 13,дйдфФв-Ицю АЗв Вид+ уц уи+У 55). Фр йри-Р, а.35Уравнения (1) и (2) будут эквивалентиы, еслн считать, чтоЦдц.Чд ч 8 цфф 5 8 чЧва"й фм Ъ(.ив 1 а к:маф к 2; ф.к - ,й фУсилитель 13 служит для отработкааулавого потевкиала в узле 4. Таким образом, на узлах 1 и 2 устройства отрабатываются напряжения и токи, эквивалентные углам поворота концов стержняи концевым изгибающим моментам, на узлеЗ-напряжение, эквивалентное перекосу стерЪ;ня, а на узле 4- ток, эквивалентный концевой .поперечной силе. При моделировании рам схемы - аналоги соедиюются между собой попериметру моделируемой системы,Совместное использование метода инверсного дублирования неизвестных и альфа-аналогового метода позволило создать новоеустройство для моделирования изгибаемогостержня с уменьшенным числом отрабатывающих усилителей, что сделало модель менвеэнергоемкой,Формула изобретенияУстройство для моделирования изгибаемого стержня, содержащее две пары резисторов, узы соединения которых являются соответственно входным и выходным узлами устройства, а свободные выводы подсоединены к третьему узлу и подключены к входам двух инверторов, подсоединенных выходами соответственно к входному н выходному узлам, к которым подключены источники тока, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощзння устройства, оно содержит отрабатывакяций щий ус.литель и два резистора, одни из ва- водов которых подключены к выходам соответствующих интерторов, а два других под-, соединены к четвертому узлу, к которому подключены дополнительный источник тока и вход отрабатывающего усилнтеля, подсоединенного выходом к третьему узлу устройства,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Справочник "Вычислительная техникаф под ред. Г, Хаски и Г. Кориа, М-Лт. 1, ч. 9-1, изд-во Энергия.", 1964.2. Авторское свидетельство СССР Щ 397939, кл. Я 06 ( 7/68,1973Составитель Л. МасвюРвдактор Т. Орлсаскаи Твхреа Н. АащеВфук Корректор Е. ПаавЗаказ 2803136 Тираж 818 Поащсеа цНИИПИ Государственного комитета Совета Яиаистров СССР до делам изобретений и открытий 1 1 ЗОЭ Москва Ж 35 е Раушская Бабеф де 4/5 Филиал ППЛ Патент, г. Ужгород, ул. Пржктнан, 4