Устройство для моделирования изгибаемого стержня

(и 674050 Союз Советских Социалист ичеооа Республик(51) М. Кл.60667 рисоеднненнем з Гааударатевивб каатет СССР аа делам азеаратееав еткрепкй(088.8) Опубликовано 15,07.79, бюллетень Иата опубликования описания 15.07 Авторизобретен В, М. Овсянк) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИЗГИБАЕМОГО СТЕРЖНЯ ется Предлагаемое устройство относится к облас.ти аналоговой вычислительной техники и пред.назначено для исследования нелинейных рамныхсистем методом электромоделирования.Известны злектромоделнрующие установки,предназначенные для расчета систем, содержащихизгибаемые стержни Щ,Недостатками известных устройств являют.ся необходимость многоцнклового ручного уравновешивания модели, а также узость функциопальных возможностей,Наиболее близким по техническому решению является устроиство для моделирования изгиба. емого стержня, содержащее резисторную сетку, инверторы напряжения, сумматор и .источники тока 21.Недостаток известного устройства заключа.в том, что оно не может решать нелннейзадач, в том числе и задачи моделирова. ния изгибаемого стержня с пластическими шарнирами.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем моделирования пластических шарниров. 2Для достижения цели в устройство дополнительно введены два поляризованных реле, од. ни обмотки которых соединены соответственно с источниками опорного тока, два реле управ. ления, обмотки которых соединены с источником питающего напряжения и источники тока, причем к первому узлу резисторной сетки под. ключены одними выводами первый, второй и третий резисторы, которые другими выводами соответственно подключены к второму, третьему и четвертому узлам резисторной сетки, ко второму узлу резисторной сетки подключены одними выводами четвертый и пятый резисторы, которые другими выводами подключены соответственно к пятому и шестому узлам резис. торной сетки, а шестой узел резисторной сет. ки связан с одними выводами шестого и седьмого резисторов, другие выводы которых со. ответственно подключены к третьему и четвер. тому узлам резисторной сетки, и третий узел резисторной сетки связан с четвертым узлом резисторной сетки через последовательно соединенные восьмой и девятый резисторы, к перво му, пятому и шестому узлам резисторной сет.674050 10 15 25 30 35 40 45 50 Устройство работает следующим образом.При электромоделировании рамной системына каждый конечный элемент изгибаемого стержня предназначается устройство, показанное на чертеже.Эти устройства соединяются между собой погеометрической схеме моделируемой рамы с цельюреализации уравнений равновесия сумм моментовв узлах и сумм поперечных сил по перерезыва-ющим раму сечениям. После набора проводимос.тей, установки всех необходимых источниковтока получаем автоматически и практическимгновенно одно из четырех состояний изгибаемого стержня:1, Моменты М и Мв не достигли значенийМлпл и Мард-реле 18, 19 и работающие вместес ними реле 31, 32 отключены.2, Момент М достиг значения Мдл - токЭ, превысил значение тока Эд, определимогоисточником тока 23, сработало чувствительноеполяризованное реле 18, которое своим контактом 29 включило реле 31; реле 31 контактами35 самозаблокировалось и при помощи контак.тов 33 подсоединило к узлу 1 источник тока25, а к ветви с током З источник тока 26,равные по величине Эа, при дальнейшем увеличении нагрузки на рассчитываемую раму зна.чение тока Эд источника будет оставаться постоянным и равным Э,3, Момент Мдостиг значения Мваи - токЭ, превысил значение источника тока 30 (Чмырь ) -система работает аналогично второму состояниюстержня: сработали реле 19 и 32, включилисьисточники тока 27 и 28,4, Моменты Ма и Мв достигли значенийМАщ и Мвпл - сработали все реле устройства,что имитирует образование по концам стержняшарниров, к которым приложены постоянныеизгибающие моменты Мдп и Маял, эти момен,ты приложены в виде источников тока 25 и 27как к самому изгибаемому стержню, так и ввиде источников тока 26 и 28 к оставшейся части моделируемой рамы.Заданной нагрузке, действующей на раму,соответствует только одно из этих четырех со.стояний стержня. Ни один из аналитических методов не позволяет мгновенно определить, какое из этих четырех состояний стержня будетсоответствовать заданной нагрузке,Таким образом выполнение устройства в со.ответствии с изобретением позволяет решитьпоставленную сложную нелинейную задачу практически мгновенно: на модели отрабатываетсярабочая расчетная схема сооружения и все силовые и деформационные факторы, соответствующие заданной нагрузке, При расчете на другуюнагрузку необходимо изменить только величиныисточников тока 20, 21, 22, что выполняетсяочень быстро, и опять-таки мгновенно получаем бновую рабочук расчетную схему и новые усилияи леформации,Формула изобретения Устройство для моделирования изгибаемогостержня, содержащее резисторную сетку, инвер. тор, сумматор и источники тока, отличающее ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет учета пластичных шарниров, в него дополнительно введены два поля. ризованных реле, одни обмотки которых соединены соответственно с источниками опорного тоюка, два реле управления, обмотки которых соединены с источником питающего напряжения, и дополнительные источники тока, причем к первому узлу резисторной сетки подклвяеныодними выводами первый, второй и третий резисто. ры, которые другими выводами соответственно подключены к второму, третьему и четвертому 10 узлам резисторной сетки, ко второму узлу резисторной сетки подключены одними выводами четвертый и пятый резисторы, которые други.ми выводами подключены соответственно к пя. тому и шестому узлам резисторной сетки, а шестой узел резисторной сетки связан с одними вы.водами шестого и седьмого резисторов, другие выводы которых соответственно подключены к третьему и четвертому узлам резисторной сетки, и третий узел резисторной сетки связан счетвертым узлом резисторной сетки через после.довательно соединенные восьмой и девятый ре. зисторы, к первому, пятому и шестому узлам резисторной сетки подключены одними вывода ми соответственно три источника тока, другие выводы которых соединены с шиной нулевого потенциала, к пятому узлу резисторной сеткиподключен вход инвертора, выход которого связан с точкой последовательного соединения восьмого и девятого резисторов и подключен к первому входу сумматора, второй вход которогоподключен к первому узлу резисторной сетки,третий. вход сумматора соединен с шестым узлом резисторной сетки, а выход сумматора со.единен со вторым узлом резисторной сетки, при.чем первый и шестой узлы резисторной сеткисоединены соответственно с размыкающими контактами первого и второго реле управления,замыкающие контакты которых подключены соответственно к первому и второму дополнитель. ным источникам тока, третий и четвертый узлы резисторной сетки соответственно подключены к другим обмоткам первого и второго полярнзованных реле. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Пухов Г. Е. и др., Электрическое моделироване задач строительной механики. Киев, 1963.2, Авторское свидетельство СССР У 397939,клб 06 6 7/68, 1973,674050 оставитель И, Лебед ехред М. Келемеш орректор Н. С 779 Подписирственною комитета СССРбретений и открытий Ж.35, Раушская наб., д, 4/5 каз 4081/ ент Филиал ПППедактор С, Равва. ТиражЦНИИПИ Госудапо делам изо113035, Москва,жюрод, ул, Проектная, 4