Способ нагружения оболочечных конструкций при испытаниях их на прочность

Изобретение относится к испыта" тельной технике и может быть использовано при исследовании прочности иустойчивости широкого класса оболо 5чечных конструкций при совместномнагружении внешним давлением и изгибанюцим моментом,, Цель изобретения - упрощение иповышение производительности испыта"чнии еНа фиг. 1 представлен стенд дпяреализации способа; на фиг. 2 - узелна фиг, 1, в увеличенном масштабе;на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; нафиг, 4 - вариант стенда для реализации способа,Стенд дпя реапизации способа нагружения оболочечвых конструкций прииспытаниях их на прочность содержитсиловую раму 1, испытательную камеру2 с размещенной в ней испытываемойоболочечной конструкцией 3, на торцах которой закреплены переходники4 и 5. Один из переходников 4 закреплен на силовой раме 1, а на другомпереходнике 5 закреппена траверса 6,между концами которой и силовой рамой 1 шарнирно закреплены нагружающие силовозбудители 7-9. Камера 2 может быть просто установлена на силовой раме 1 по всей опорной своей по. -верхности (фиг. 2 и 4) или может бытьзакреплена шарнирно, например, путемустановки на опорах 10, Расположенных в плоскости, перпендикулярнойплоскости действия изгибающего момен. та, и взаимодействующих с силовой рамой 1.Испытательная камера 2 установлена с невыступанием ее эа торцы переходников 4 и 5 и охватывает их по периметру, что исключает взаимодействиекамеры с переходниками 4 и 5 , при деформировании оболочки, а следовательно, при перемещении камеры. Испытательная камера 2 посредством силовозбудителей 11 и 12 шарнирно соединенас сйловой Рамой 1, При этом оси силовозбудителей 11 и 12 перпендикулярны осям силовозбудителей 7 и 8. Причем у силовозбудителей 11 и 12 тяги13 и 14 выполнены в виде вилки, ох-.вать 1 вающей тягу силовозбудителя 8, Тяги 13 и 14 силовозбуднтелей 11 и 12крепятся к камере 2 при помощи шарйниров 15 и 16.Между оболочкой 3 и камерой 2 установлены датчики 17 и 18 силы, расположенные соответственно по осям тяг 13 и 4 в плоскости действия изгибающего момента, создаваемого силовоэ будителем 9. Герметизиру ется камера уплотнением 19,.Способ нагружения оболочечных конструкций при испытаниях их на прочность осуществляется следунзцим образом.В испытательной камере 2 устанавливают оболочечную конструкцию 3, которую нагружают внешним давлением, создаваемым в камере 2, осевым усилием, создаваемым силовозбудителями 7 и 8, и изгибанцим моментом, создаваемым силовозбудителем 9, При этом камера 2 изгибается вместе с испытываемой конструкцией 3 и в ней возникают усилия сопротивления изгибу и горизон-тальному перемещению, которые действуют в плоскости изгибающего момента, в местах контакта камеры 2 с испытываемой конструкцией 3 и направлены противоположно усилию Я от силовозбудителя 9. Усилия сопротивления измеряют датчиками 17 и 18, При помощисиловозбудителей 11 и 12 создают дополнительные усилия М и Й, которые направлены противоположно усилиям сопротивления, и таким образом исключают действие камеры 2 на испытываемуюконструкцию 3.Нагрузки к оболочке 3 прикладывают поэтапно (ступенями), С достаточной для практики точностью нагрузкик оболочке прикладывают с интерваломпо 20 от их эксплуатационных величин, т.е, осуществляют нагружение в 5 этапов, которых, как правило, бывает достаточно для. получения удовлетворительной для практического использования зависимости деформаций и перемещений от нагрузки,Затем в этом деформированном положении на каждом этапе нагружения измеряют усилия между оболочкой 3 и камерой 2, которые регистрируются датчиками 17 и 18 силы соответственно. Измеренные величины усилий необходимы для правильного выбора рабочего давления в силовозбудителях, что обеспечивает постепенное увеличение усилий Й 1 иЙ в силовозбудителях 11 и 12 до величин, обеспечивающих уменьшение до нуля (практически до нуля с погрешностью 2-3 ) усилий между оболочкой и камерой. Уменьше 5 163 ние этих усилий регистрируется с помощью тех же датчиков 17 и 18 силы.Величины усилий, которые необходимо создать в силовозбудителях 11 и 12, т .е. приложить к камере, незначительно (на 5-7 Е) отличаются от соответствующих э амеренных усилий. При этом обеспечивают (путем поддержания соответствующих давлений рабочего тела в силовозбудителях 7-9) в оболочке величины усилий, создаваемых силовоэбудителями 7-9, равными усилиям на соответствующем этапе нагружения, и т.д. на каждом этапе.В результате получают, что на каждом этапе нагружения в оболочке реализуется напряженно-деформированное состояние, однозначно соответствующее внешним нагрузкамт,е, камера не искажает напряженно-деформированное состояние оболочки.В том случае, если камера и оболочка непосредственно закреплены на силовой раме, т.е. отсутствует смещение нижнего торца камеры 2 и испытуемой конструкции, надобность в силовоэбудителе 12 и датчике 18 отпадает (фиг. 4) .Упрощение испытаний и повышение производительности достигаются за счет того, что измерение усилий сопротивления камеры и компенсация осуществляются во время нагружения оболочки. 1348 6 Формула изобретения1, Способ нагружения оболочечных5 конструкций при испытаниях их на прочность путем размещения испытуемойоболочечной конструкции в камере,нагружения ее внешним давлением иизгибающим моментом вместе с камерой,определения усилий сопротивления камеры изгибу и горизонтальному перемещению, действующих в плоскости изгибакюцего момента перпендикулярно к осиоболочки, и приложения к камере дополнительных усилий, равных по величине и противоположных по направлению измеренным, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения и повышения производительности, определение усилий сопротивления камеры изгибу и горизонтальному перемещению осуществляют путем измерения усилий взаимодействия камеры и испытуемой конструкции в местах их контакта во время действия изгибающего момента.2. Способ поп. 1, отличаю"щ и й с я тем, что приложение изгибающего момента к испытуемой конструкции и камере осуществляют поэтапно,обеспечивая в конце каждого этапа заданную величину момента и равенстводополнительных усилий усилиям сопротивления.1631348 Составитель Б. Грабоведактор И.Касарда Техред Л.Сердюкова Корректор тельский комбинат "Патейт", г, Ужгород Производственно гарина,каз 537 Тираж 390 КИЯПИ Государственного комитета по 113035, Москва, ЖПодписноеобретениям и открытиям при ГКНТ ССРаушская иаб., д. 4/5