Способ испытаний конструкций на прочность

Союз СоветскихСоциалистическихРеспубпик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 н 991212(51)М. Кл.601% 5/00 601 М 3/00 с присоединением заявкиГееуларстеееые каеетет ь.СОР(23)Приоритет Опубликовано 23.01.83, Бюллетень3 Дата опубликования описания 23,01.83 в аеватт взебретевкй и втхрытий(22) Авторы изобретенн Л, Пац С. Азарин, П. В. Миодушевск Харьковски на Ленина авиационный(21) Заявит ИСПЫТАНИЙ КОНСТРУКБИИНА ПРОЧНОСТЬ Изобр Бель изобретения - повводительности испытаний прнии нескольких вариантов ение пр моделир прочностных свности к снослетательныхции необходимриантов распр ния кУказанная цель достигается тем, что согласно способу испытаний конструкпий на прочность, заключаюшемуся в том, что нагружают конструкцию с помощью передающих усилие элементов, которые размещают на нагружаемой поверхности конструкции и соединяют с силовозбудителэм через рычажные системы, определяют тсчки нагружаемой поверхности, в которых нагрузки при различных вариантах:их распределения пропорциональны, а пере- дающие усилие элементы, размешенные в этих точках, объединяют соответствуюшими рычажными системами. Известен способ испытаний конструкций на прочность, заключающийся в том, что нагружают конструкшпо с помощью передающих усилие элементов в виде лямок, которые размещают на нагружаемой поверхности конструкции и соединяют с силовозбудителем через рычажные системы, обьедиттяютцие лямки 1 1.15При испытаттии обычно возникает необходимость приложить к конструкции неокопько вариантов распределенных нагрузок, для чего рычажные системы каждый раз перестраиваются, что требует большихго затрат времени, особенно при испытании протяженных конструкций, например, летательных аппаратов. На фиг. 1 изображена с вления способа; на фиг. 2 схема определения элемент должны быть объединены од ма осушестграфич евка которые рычажной е относится к испытаниям ойств конструктий, в часъобам статических испытаний аппаратов, когда к констру о приложить несколько ва еделенных нагрузок. узок по поверхности конструкции99121системой, для двух вариантов распределения нагрузок,Способ осуществляется следующим образом,Для определения элементов, раэмешаемых в зонах пропорционального нагружения,все точки нагружаемой конструкции изображают в прямоугольной системе координат точками с координатами, равньвпзначению усилий на элементах, расположен 10ных в этих точках (на фиг, 2 эта системасоответствует двум вариантам нагруженияконструкции усилиями Р и Рц)(. делятпервый квадрант лучами, исходящими изначала координат, на М частей и относят 15заключенные в каждом секторе точки кодной зоне нагружения.. Если в двух вариантах нагружения кзоне необходимо приложить усилия отнгидроцилиндра, равныей и Й, то можно 20записатьР 4 Р 2.1,Рл Р Р"Таким образом, оба варианта Р нНР могут быть воспроизведены одной рычажной системой, если сочетание нагрузок в обоих вариантах для каждого элемента отвечает условию пропорциональности (11. Точки, в которых расположены эти элемен,З 0 ты, лежат на луче%1.Те точки, которые заключены в Й секторе, имеют близкое к пропорциональному сочетание усилий и воспроизводятся рычажнай системой, с некоторой пагрешнастью 45 Можно показать, что угол с(, в радианах представляет предельную относительную погрешность воспроизведении нагрузок на элементах в пределах одной зоны нагружения, С уменьшениемо(11 увеличивается ко личество зон нагружения и уменьшается относительная погрешность нагрузки на элементе. Так, например, при допустимой погрешности нагрузки на элементе (5%) а д= 0,05 и для двух вариантов нагрузок 45 потребуется й" -1- = 32 зоны нагружения ьдля всей нагружаемой поверхности испытуемой конструкции.Для трех вариантов нагрузок когда накажда 4 элементе неабхадима васпраизвести 50три усилия Р, Р. иР.111, элементы отображаются точками в пространстве трехкоординат, а зону составляет совокупностьточек, эаключенных в телесном, угле ф 1.55Увеличение числа вариантов нагрузок приводит к многомерным пространствам, и признаки для объединения элементов в 2зоны получают методами векторной алгебры.После определения зон пропорционально. го нагружения к нагружаемой поверхности испытываемой конструкции прикрепляют, например приклеивают, передающие усилие элементы например парусиновые лямки 1, Затем формируют зоны нагружения. Каждую из зон нагружения формируют иэ тех лямок, которые определяют по принципу пропорциональности сочетания усилий на лямках согласно описанному порядку. Лямки каждой зоны объединяют соответствующей локальной рычажной системой 2 с гидро- цилиндрами 3 на рычагах верхнего уровня. С помощью гидрощяиндров 3 к зонам прикладывают усилия, соответствующие первому варианту нагружения, и оценивают прочность конструкции. Далее, без перестройки рычажных систем к зонам прикладывают усилия для воспроизведения второго варианта нагружения и также оценивают прочность конструкции известными методами (например, тензометрированием).УТаким образом, проводят весь цикл испытаний конструкции при моделировании нескольких вариантов распределения нагрузок без перемантажа рычажных систем.РБлагодаря такому формированию зой нагружения, обеспечивается возможность осуществления всей программы испытаний без перемонтажа рычажных систем. В результате этого исключаются затраты времни на демонтаж и сборку рычажных систем для каждого расчетного случая нагружения, а также реставрацию схемы тензометрирования, которую часто пов реждают при переформировании зон нагружения. Таким образом, длительность испытаний натурных конструкций на прочность сокращается в 1, 5-4 раза.формула изобретенияСпособ испытаний конструкций на проч. ность, заключающийся в том, что нагружают конструкцию с помощью пеедаюших усилие элементов, которые размещают иа нагружаемой поверхности конструкции и соединяют с силовозбудителем через рычажныесйстемы,отличактщася тем, что, с целью повышения пройзводительности испытаний при моделировании нескольких вариантов распределения наррузок по поверхности конструкции, опре-, деляют точки нагружаемой поверхности,г.Тираж 871 Поппис ал ЛПП "Патеыт, г уп. Проектная, 4 5 ЯЯ 12в которых нагрузки при различпых вариантах их распределения пропорпяональны,а передающие усилие элементы, размещенные в этих Ъочках, обьединяют соответствующими рычажными системами. 5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе ВНИИПИ Заказ 118/ 12 61. Янишевский А. З, Машинизациипроектирования рычажных систем и 1 юГяьввженин на уровне элементарных сии прииспытаниях на прочность. Сб. Теорияавтоматизированного проекФирования,вып. 1, Харьков, 1979, с 88 88 (прФтотип).