Способ механических испытаний конструкций

Номер патента: 1796950

Авторы: Агафонов, Измайлова, Ладыгина, Чурочкин

ZIP архив

Текст

)Я 2 51)5 6 01 М 5/ И ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2ние, всем комплексом расчетных нагрузок, При этом выдерживают постоянное их соотношение для произвольно выбранной точки ИК. Нагружение ИК осуществляют столько раз, сколько действует на ИК непропорцио.нально изменяющихся подлине ИК расчетных нагрузок. При каждом нагружении соотношение расчетных нагрузок выбирают разным, соответствующее разным точкам ИК в реальных условиях. По результатам этих простых нагружений ИК, измерения и аппроксимации деформаций получают систему уравнений, В результате решения сис. темы уравнений определяют влияние каждой прикладываемой нагрузки на величину измеряемой деформации и затем определяют деформации конструкции в местах установки тензодатчиков для заданного соотношения расчетных нагрузок. 2 ил,Сь О ГОСУДАРСТВЕННОЕ. ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1458745, кл. 6 01 М 5/00, 1989,(54) СПОСОБ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ КОНСТРУКЦИЙ(57) Изобретение позволяет определить напряженно-деформированное состояниеконструкции при статических испытаниях вусловиях простого нагружения в случае несовпадения по длине испытуемой конструкции (ИК), распределение расчетных ииспытательных нагрузок, ИК нагружаютобеспечивая простое ступенчатое нагружеИзобретение относится к испытаниям на статическую прочность силовых конструкций в различных областях техники,В настоящее время известен ряд способов проведения испытаний на статическую прочность, Все известные способы распространяются на случаи, в которых распределение испытательных нагрузок совпадает с распределением нагрузок, действующих в реальных условиях. Или на те случаи, когда разностью распределения испытательных и реальных нагрузок можно пренебречь.Один из способов проведения испытаний осуществляется в следующем порядке. Испытуемая конструкция монтируется в испытательном стенде, монтируется испытательная оснастка, производится нагружение конструкции испытательными нагрузками ступенями до величин максимальных нагрузок, На каждой ступени производится измерение деформаций и определение напряжений,Известен способ испытания конструкций на статическую прочность, при котором испытуемая конструкция сначала нагружается максимальными испытательными нагрузками, затем нагрузка ступенями снимается до нуля. На каждой ступени осуществляется измерение деформаций и определение несущей способности,Наиболее близким по технической сущности достигаемому результату к заявляемому техническому решению является способ испытания строительных конструкций, позволяющий проводить оценку илияния отдельных нагрузок на напряженно-деформированное состояние конструкции, Способ заключается в том; что для оценки влияния отдельных нагрузок на напряженно-деформированное состояние конструкции каждую из нагрузок увеличивают отступени к ступени нагружения неравномерно, Количество ступеней нагружения принимается равным или большим количества прикладываемых к испытуемой конструкции нагрузок.При осуществлении рассмотренного способа испытаний выполняется сложноенагружение. При сложном нагружении имеет место произвольное изменение от ступени к ступени измеряемых деформаций. Недостатками прототипа является то, чтосложное нагружение конструкции не позволяет выявлять отдельные сбои в системеизмерения и проводить корректировку нулевых отсчетов тензодатчиков. Все это ведет к появлению ошибок при определении напряженно-деформированного состояния конструкции, Особенно велики бывают ошибки от.названных причин при прочностных испытаниях с изменяющейся в процессе проведения испытаний температурой. Кроме того неравномерное. приложение испытательных нагрузок может привести к преждевременному разрушению испытуемой конструкции, так какконструкция, как правило, проектируется наравномерное приложение всех нагрузок,Целью изобретения является оп ределение сложного напряженно-деформирован-, ного состоянйя конструкции,Использование предлагаемого способапозволит определить напряженно-дефор-.мированное состояние конструкции при несовпадении по длине реальных ииспытательных нагрузок и. как следствие,отпадает необходимость в испытании конструкции на нескольких объектах испытания,Нагружение является простым, когдавнешние силы (если их несколько) от началайх приложения возрастают, сохраняя междусобой постоянное соотношение, т.е. изменяются пропорционально их общему параметру. При простом нагружении имеетместо в элементах конструкции монотонное изменение деформаций. В этом случае деформаций, измеренные каждым тензодатчиком:на всех ступенях нагружения, можно аппроксимировать монотонными полино- мами или их.сплайнами,и по результатамаппроксимации выявлять сбои системы измерения и проводить корректировку нулевых отсчетов тензодатчиков, Однако при простом нагружении конструкции испыта.тельными нагрузками измеренные деформации в каждой точке являются функцией всего комплекса испытательных нагрузок, 5 Для того, чтобы определить деформации вэлементах конструкции от реального распределении нагрузок, деформации, полученные в результате измерения и аппроксимации, представим:10и Еи=а1 с где а и - аппроксимированные деформации при максимальных испытательных нагрузках в 1-й точке испытуемой конструкции;и - количество непропорционально изменяющихся по конструкции нагрузок;а- коэффициент пропорциональностимежду )- й нагрузкой и деформацией в 1-й точке;.ис - нагрузки, реализованные при иси ыта н иях.Для определения неизвестных коэффициентов пропорциональности (а ) необходимо иметь столько йезависимых уравнений, сколько действует на конструкцию непропорционально изменяющихся по З 0 длине нагрузок. Чтобы получить необходимое количество нетождественных уравнений необходимо осуществить при испытаниях простое нагружение испытуемой конструкции столько раз. сколько прикладывается к конструкции непропорционально распределенных нагрузок, причем соотношение прикладываемых нагрузок при каждом нагружении должно быть различным. Испытательные нагрузки, приклады ваемые к конструкции, 40 при каждом нагружений должны соответствовать соотношению реальных нагрузок в произвольно взятом и при каждом нагружении разном сечении конструкции. По результатам.этих простых нагружений испытуемой 45 конструкции, измерения и аппроксимациидеформаций имеется система уравненийи . и и Х Еи=Д ; а 50В результате решения системы уравнений определяются неизвестные коэффициенты пропорциональности (а), которые 55характеризуют влияние каждой прикладываемой нагрузки на величину измеряемой деформации, Затем по имеющимся коэффициентам пропорциональности и по расчетным нагрузкам в каждой точке конструкции,где были установлены тензодатчики, определяютсяя деформациии яр= ,Я а 1, ф Предлагаемое техническое решение отличается от известных тем, что при испытаниях всегда осуществляется простоенагружение конструкции, которое позволяет по результатам аппроксимации измеренных деформаций проводить отбраковкупоказаний тензодатчиков, корректировку нулевых отсчетов и обеспечивает характер нагружения конструкции, близкий кэксплуатационному, Количество нагружений,соответствующее количеству непропорционально изменяющихся по длине конструкциинагрузок, позволяет определить напряженна-деформированное состояние конструкциипри реальных нагрузках в том случае, когданельзя обеспечить при испытаниях совпадения испытательных и реальных нагрузок,Наличие указанных признаков предлагаемого технического решения обуславливает соответствие этого решения критерию"новизна",На фи. 1 поиведены эпюры распределения нагрузок давления и осевой силы), З 0действующих в реальных условиях на конструкцию и при испытаниях; на фиг. 2 - схемаиспытательной установки.Способ осуществляется следующим образом. На опорах 1 в камере 2 закрепляютиспытуемую конструкцию 3, сверху на испытуемую конструкцию 3 устанавливают силонагружающее устройство в виде силовойплиты 4 и силовых тяг 5, замкнутых однимконцом на силовой плите 4 а другим в осно.. вании 6. Испытываемую конструкцию и камеру заполняют испытательной жидкостью.учитывая, что на конструкцию в реальныхусловиях действует две непропорционально изменяющихся нагрузки (К" и Р ), то при 45испытаниях конструкцию нагружают дважды. Сначала ступенями нагружают осевойсилой И 1 и давлением Ри 1, При этом:где МР 1, РР 1 - расчетные сила и давление в 1 м сеченииИ 1, Р 1 - испытательные сила и давлеи иние в 1-м сечении;затем также ступенями нагружают осевой силой й 2 и давлением Ри 2, при этом ц 2 О Р 22РР 2где К 2, Р 2 - расчетные сила и давление во 2-ом сечении;и иМ 2, Р 2 - испытательные сила и давление во 2-м сечении,Далее после аппроксимации и отбраковки составляют систему из двух уравнений и определяют неизвестные коэффициенты пропорциональности зависимости деформаций от каждой нагрузки. В произвольном сечении испытуемой конструкции деформации для расчетногО соотношения нагрузок определяют как е= ар Рр+ аи Мр Формула изобретения Способ механических испытаний конструкций, по которому производят ступенчатое нагружение испытуемой конструкции нагрузками, изменяющимися от ступени к ступени неравномерно, и определяют де-. формацию в контролируемом сечении испытуемой конструкции, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью определении сложного напряженно-деформированного состояния конструкции, осуществляют простое нагружение, нагружение осуществляют столько раз, сколько действует непропорционально изменяющихся нагрузок в реальных условиях, а соотношение испытательных нагрузок соответствует соотношению нагрузок в реальных условиях в произвольно выбранном сечении конструкции,1796950 Редактор рректор С,Патруш Т ССС роизвоя" твен каз 646 ВНИИПИ ГО оставитель Д,Чурочкехред М,Моргентал Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 тельский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Смотреть

Заявка

4885993, 01.10.1990

ВОЛЖСКИЙ ФИЛИАЛ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ "ЭНЕРГИЯ"

АГАФОНОВ ВЛАДИМИР ПАВЛОВИЧ, ИЗМАЙЛОВА ОЛЬГА ЮРЬЕВНА, ЛАДЫГИНА ТАТЬЯНА ГЕННАДЬЕВНА, ЧУРОЧКИН ДМИТРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01M 5/00

Метки: испытаний, конструкций, механических

Опубликовано: 23.02.1993

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1796950-sposob-mekhanicheskikh-ispytanijj-konstrukcijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ механических испытаний конструкций</a>

Похожие патенты