Устройство для моделированиякольцевой строительной конструкции

Сфез Сфветскик Сецмалистичесииа РклубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АатРЕСКОМУ СВИ ЕтВЛЬСВУ(51)М. Клз с присоединением заявки И 9 6 06 6 7/68 Гасударственный комитет СССР ю аедам: нзябретеяий н етярьпнй(7 ) Заявите 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ КОЛЬЦЕВ СТРОИТЕЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИоговобытьст оенты основанияя моделирования конструкций,на расчетная о Изобретение относится к анал й вычислительной технике н может использовано для моделирования р ительных конструкций.Известна электрическая модель криволинейных конструкций, основанная на замене исходной конструкции стержневой системой с и степенями свободы, для которой в качестве аналогий обобщенных координат приняты магнитные потоки, Укаэанная стержневая система моделируется и парами одинаковых, двухполюсннков, представляющих собой элементарные контуры, состоящие из параллельно подключенных самоиндукций и емкости Г 1.Наиболее близкой к предлагаемому устройству является электрическая модель кольца, разработанная на основе конечно-разностной аппроксимации содержащая и ячеек, каждая из которых включает трансформаторы и сопротивление, Эта модель основана на замене колъцевой конструкции системой и жестких стержней, эакрепленньсх на стыках .с податливостью изгибу 21.Недостатки известного устройства заключаются в его непригодности для моделирования кольцевых конструкций, вэанмэдействующнх с грунтовым основанием, так как эквивалотсутствуют; атакже длтолстостенных кольцевыхтак как в модель заложе5 схема тонкого кольца.Цель изобретения - разработка устройства для моделирования кольцевыхконструкций, расположенных в грунтовом или другом сплошном массиве, поз,- 1 ф воляющего определять внутренние усилия в сечениях кольца.Для достижения укаэанной цели вустройство для моделирования кольцевой строительной конструкции, содер жащее и элементов моделирования невесомых стержней, дополнителъно введены и элементов моделирования нагружаемых опертых масс и и пар сннусно-косинусных трансформаторов, при чем каждый элемент моделированияневесомого стержня содержит три четырехполюсника, а каждый элемент моделирования нагружаемой опертой массы. содержит параллельно соединенные кон" 2 денсатор, резистор, дроссель и источник тока, выводы первых статорных обм ток каждой пары синусно-косинусныхтрансформаторов соответственно обаединены, а выводы вторых статорных об моток каждой пары синусно-косинусныхтрансформаторов подключены к источнику тока соответствующего элемента моделирования нагружаемой спертой массы, выводы двух роторных обмоток первого синусно"косинусного трансформатора (1-1)-ой пары и второго синус- но-косинусного трасформатора 1-ой па;ры соединены с соответствующими выводами первого и второго четырехполюсного трансформатора первой пары соедииены с соответствующими выводами первого и второго четырехполюсников последнего элемента моделирования невесомого стержня, а третьи четырехполюсники всех элементов моделирования невесомых стержней соединены последовательно друг с другом.На фиг, 1-2 представлена электрическая схема устройства; на фиг. 3- модель кольца,При динамическом нагружении опер- того кольца в его сечениях возникают три внутренних усилия (изгибающий момент, перерезывающая и продольная силы) и три смещения (прогиб, поворот и продольное смещение), поэтому каждый участок модели характеризует" ся шестью начальными и шестью конечными параметрами. Элементы моделирования участков представляют двенадцатиполюсники двух типов: 1 - элементы моделирования невесомых стержней 5(известны); 0 - элементы моделирования опертой нагруженной массы, которыепредставляют собой двенадцатиполюсник, причем первый и третий четырехполюсники - пассивные и изготовленыв виде удлинителей, а второй - активный с параллельным включением емкости (массы), индуктивности (подат"ливости опор) и источника тока (нагрузки),35 40 Устройство содержит и элементовмоделирования невесомых стержней 1,и элементов моделирования нагружае" Я 5мых опертых масс 2, и аинусно"косииусных трансформаторов 3, имеющих статорные обмотки 4 и роторные обмотки5. Элемент моделирования невесомогостержня содержит первый четырехполюсник б, второй четырехполюсник 7и третий четырехполюсник 8. Элементмоделированйя опертой,нагруженноймассы содержит резистор 9, конденсатор 10, дроссель 11 и источник тока 12.Устройство работает следующим образом,Определив величины параметров ме-.ханической дискретной модели кольца,путем масштабных преобразований на" 50 ходят величины их электрических аналогов и настраивают модель, устанавливая найденные величины переменныхэлектрических эквивалентов Затемвключают электрическую нагрузку активников 1-ого его элемента моделирования невесомого стержня, причем ротор-ные обмотки первого синусно-косинус ных четырехполюсников в виде источников переменного тока Э, который изменяется по закону внешней нагрузки Р в соответствующем масштабе.Распределение токов и напряжений в двенадцатипОлюсниках модели благодаря сопряжению их через синусно-косинусные трансформаторы и внутренней Коммутации элементов обеспечивает соответствие с распределением внутренних усилий и кинематических параметров кольцевой конструкции.Записав через осциллограф на фотоленту токи и напряжения в цепях электрической модели эквивалентов интересующих сечений кольцевой конструкции, путем масштабных преобразований находят интересующие механические параметры (усилия и перемещения) .Таким образом, трудоемкий расчет механических параметров заменяется измерением токов и напряжений в цепях масштабной электрической модели и переводом их в механические величины путем масштабных преобразований.формула изобретенияУстройство для моделирования кольцевой строительной конструкции, содержащее и элементов моделирования невесомых стержней, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него дополнительно введены и элементов моделирования нагружаемых опертых масс и и пар синусно-косинусных трансформаторов, причем каждый элемент моделирования невесомого стержня содЕржит три четырехполюсника, а каждый элемент моделирования нагружаемой опертой массы содержит параллельно соединенные конденсатор, резистор, дроссель и источник тока, выводы первых статорных обмоток каждой пары синусно-косинусных трансформаторов соответственно объединены, а выводы вторых статорных обмоток каждой пары синусно-косинусных трансформаторов подключены к источнику тока соответствующего элемента моделирования нагружаемой спертой массы, выводы двух роторных обмоток первого синусно-косинусного трансформатора (1-1) -ой пары и второго синусно-косинусного трансформатора 1-ой пары соединены с соответствующими выводами первого и второго четырехполюсников 1-ого эле- мента моделирования невесомого стержня, причем роторные обмотки первого синусно-косинусного трансформатора первой пары соединены с соответствующими выводами первого и второго четырехполюсников последнего элемента моделирования невесомого стержня, а третьи четырехполюсники всех элементов моделирования невесомых стержнейсоединены последовательно друг с другом.Источники инфОрмации,принятые во внимание при экспертизе1. Бондарь Н.Г, Решения эадая динамики.стержневых систем на электрических моделях. Инженерный сб., т. Х 9 Т;АН СССР 1953, с, 87-93,2. Хаски Г.Д. и др. Вычислительнаятехника, т, 1, М-Л., Энергияфф,1964, с. 640 (прототип),809246 Гу ию Эакаэ 428/62 Тираа 75 бННИИПИ Государственного комитетапо делам иэобретений и открыти113035, Москва, 3-35, Рйуюснан нФилиал ППП ффПатеитфф, г. Уигоро ПодписноеР бег д. 4/5 ул. Проектн Составитель И.Лебедев ктор Н.Веэроднан Техред А.Вабинец Корректор И.Муска