Способ исследования динамической потери устойчивости круговой замкнутой оболочки

(56) Вольмирпластин и обо357,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ юл, %7н и А.И.Забегаев88,8)А.С. Нелинейная динамикаочек. М.: Наука, 1972, с.335 Вольмир А.С, Устойчивость деформируемых систем. - М.; Наука, 1967, с,772-775. (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙЙ ПОТЕРИ УСТОЙЧИВОСТИ КРУГОВОЙ ЗАМКНУТОЙ ОБОЛОЧКИ(57) Изобретение относится к технике динамических испытаний оболочек и обеспечивает снижение трудоемкости и стоимости исследования оболочки, помещенной в грунт. Для этого выпуцивание помещенной в грунт круговой замкнутой оболочки, нагружаемой внешней волной давления с прямолинейным фронтом, определяют сравнением регистрируемых временных заИзобретение относится к области динамических испытаний оболочечных конструкций, конкретно к способам исследования динамической потери устойчивости.Цель изобретения - снижение трудоемкости и стоимости исследования оболочки, помещенной в грунт.На фиг.1 показана установка оболочки в грунте и нагружение ее волной давления; на фиг.2 - типовая диаграмма "напряжение в грунте - время"; на фиг.3 и 4 - диаграммы "контактное давление - время" и "напряжения в грунте - время" до и после потери устойчивости соответственно. 714406 А 1 висимостей давления в грунте и контактного давления грунта на поверхность оболочки. Критерием выпучивания оболочки в данном сечении служит наличие на временной зависимости контактного давления точки перегиба, отсутствующей в тот же момент времени на временной зависимости давления в грунте и соответствующей первому максимуму скорости изменения контактного давления. В каждом исследуемом сечении оболочки регистрируют контактное давление грунта только.в одной точке, Датчики давления размещают в грунте на расстоянии от оболочки не менее ее диаметра в исследуемых сечениях. Это исключает влияние искажений волны давления в грунте вблизи оболочки. Благодаря измерению в качестве параметра нагруженности оболочки контактного давления в грунте сокращается число датчиков, необходимое для выявления выпучивания оболочки. 4 ил. Способ заключается в следующем, Круговую замкнутую оболочку 1 помещают в конденсированную среду 2, в данном случае в грунт, подвергают ее нагружению внешней волной давления, имеющей прямолинейный фронт 3, с последовательно возрастающей амплитудой, регистрируют с помощью датчиков 4 и 5 временные, зависиМости давления в среде и параметры нагруженности оболочки в нескольких сечениях, перпендикулярных продольной оси оболочки, В качестве параметра нагруженности оболочки измеряют контактное давление грунта на поверхность оболочки, регистрируют временную зависимость р(1) контактного, давления в одйой точке каждого сечения, датчики 4 давления размещают в грунте на расстоянии от оболочки не менее ее диаметра в данных сечениях, сравнивают между собой временные зависимости давления в грунте и контактного давления и по наличию на второй зависимости точки перегиба, отсутствующей в тот же момент времени на первой зависимости и соответствующей первому минимуму скорости изменения контактного давления, судят о выпучивании оболочки.При нагружении оболочки подвижной волной давления параметры первого нагружения: максимальные напряжения Овах на фронте волны давления, длительность г и. г фазы нарастания и фазы сжатия, подбирают таким образом, чтобы они были заведомо безопасными и не приводили к потере устойчивости оболочки. После первого нагружения оболочку подвергают ряду последовательных нагружений волной давления с монотонно возрастающей амплитудой, которые ведут до тех пор, пока нагрузка определенной интенсивности ( %пах, г 1, гне приведет к потере устойчивости оболочки, которая определяется по факту выпучивания оболочки, Параметры волны давления в грунте, при которой произошла потеря устойчивости, принимают в качестве критической нагрузки динамической потери устойчивости исследуемой круговой оболочки, помещенной в данный тип грунта,При выпучивании оболочки происходит изменение характера контактного взаимодействия поверхности оболочки с грунтом, вызванное деформацией оболочки, а также изменение местной жесткости оболочки изза искажения ее формы при потере устойчивости. В результате на диаграммах "контактное давление - время" р(т) появляется дополнительная (фиг.4), отличная от родственных, и обозначеннаяточка перегиба, в которой первая производная контактного давления по времени имеет первый минимум, Этот момент времени соответствует началу выпучивания оболочки, При работе оболочки в упругой области (фиг.3) потеря устойчивости не происходит и дополнительная точка перегиба отсутствует.20 Формула изобретения,Способ исследования динамической потери устойчивости круговой замкнутой оболочки, по которому исследуемую оболочкупомещают в конденсированную среду, под 25 вергают ее нагружению внешней волнойдавления, имеющей прямолинейный фронт,с последовательно изменяемой амплитудой, регистрируютс помощьюдатчиков временные зависимости давления в среде и30 параметра нагруженности оболочки в нескольких сечениях, перпендикулярных продольной оси .оболочки, и определяютвыпучивание оболочки, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения трудоемкости и35 стоимости исследования оболочки, помещенной в грунт, в качестве параметра нагруженности оболочки измеряют контактноедавление грунта на поверхность оболочки,регистрируют временную зависимость кон 40 тактного давления в одной точке каждогосечения, датчики давления размещают вгрунте на расстоянии от оболочки не менееее диаметра в данных сечениях, сравниваютмежду собой временные зависимости дав 45 ления в грунте и контактного давления и поналичию на второй зависимости точки перегиба, отсутствующей в тот жемомент времени на первой зависимости исоответствующей первому минимуму скоро 50 сти изменения контактного давления, определяют выпучивание оболочки,Датчики давления на поверхности оболочки, расположенные в нескольких сечениях(1,1, 1 П) фиг.1, могут не находиться в зоне .ее выпучивания, так как изменение характе ра взаимодействия грунта и оболочки выходит за пределы этой зоны, что даетвозможность значительно сократить объемизмерений,Способ позволяет создать достаточно 10 надежные средства контроля состояниявнешней поверхности оболочечной конструкции при многократном динамическомнагружении в непрозрачной конденсированной среде и определения несущей спо собности конструкции.Способ может быть применен как дляисследования натурных оболочечных конструкций, так и их динамических моделей.1714406 фи. 0 авитель В, Шехтеред 1 Л. Моргентал ррек гор М.Демчи актор В,Бугренкова Т Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 аз 684 Тираж ПодйисноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5