Устройство для моделирования многократно нагружаемой плиты на протаивающем основании

. М. Овсянк лорусскнй орлана Трудового Красного унана нд 4 Л артем, н политехнический институт Заявнтел 1Предлагаемое изобретение относится к области аналоговой вычислительной тех, ники и предназначено для расчета плит на протайвающем основании при условии многократного нагружения.Известны электрические модели, предназначенные для расчета объектов строительной механики и прикладной теории упругости1). Недостатками известных устройств является узость функциональ- ных возможностей, необходимость ручного многоциклового уравновешивания. Недостаток йэвестного устройствазаключается в однозначности нагруэоч-.ной характеристдйкинаЦелью изобретения является расширение функциональных"возможностей устройства путем обеспечения возможности изменения нагруэочной характеристики.для достижения цели в устройстведополнительно введены функциональные. преобразователи, резисторы, источники Оопорного напряжения, источник питающего напряжения, управляющее реле иисполнительное реле, причем центральный узел резисторной сетки через согласующий резистор соединен со входом первого функционального преобразователя,выход которого соединен с обмоткой управляющего реле, обмотки исполнительных реле через группу контактов испол 20 нительных реле и группу контактов управляющего реле соединены с источникомпитающего напряжения, вход первогофункционального преобразователя черезпервый, второй и третий последовательской сущржащееока, подрезисторор подора, выисторй сетки,тый уэинены с Наиболее бли ности является у резисторную сет ключенный к цен ной сетки, котор ключен к перво ход которого сое с центральным упервый, второй, лы которой соот другими входами ичсо эким по техн е стройство де ку и источник т тральному узлу ый через инверт му входу суммат динен через рез злом реэисторно третий и четвер ветственно соед сумматора 2154) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯМНОГОКРАТНО НАГРУЖАЕМОЙ ПЛИТЫ НА ПРОТАИВАЮШЕМ ОСНОВАНИИ30 3 6918но соединенные дополнительные резисто ры подключен к первому источнику опорного напряжения, параллельно второмуи третьему дополнительным резисторамподключены соответственно замыкающиеконтакты первого и второго управляющихреле второй источник опорного напряжения через четвертый, пятый, шестой иседьмой последовательно включенные до- полнительные резисторы соединен со вхо Одом второго функционального преобразователя, параллельно пятому, шестому иседьмому дополнительным резисторам" подключены соответственно замыкающиеконтакты первого, второго и третьего 15"иСйЖнительных реле, выходы второгофункционального преобразователя подключены соответственно к выводам входного" резистора инвертора,При этом первый функциональный преобразователь содержит усилитель, диоды,резисторы и третйй источник опорногонапряжения, причем вход усилителя является входом первого функциональногопреобразователя и соединен с двумя ди 25одами, первый иэ которых непосредственно, а второй через второй резистор подключенй к выходу усилителя, являющемусявыходом первого функционального преобразователя, а общий вывод второго дио "да и первого резистора через третийдиод соединен с шиной нулевого потенцйала и через второй резистор подключенк источнику опорного напряжения, а второй функциональный рреобразователь со 35.держит диоды, резисторы и четвертыйисточник опорного напряжения, прйчемцепочки из последовательно включенныхпервого й второго резисторови первого40диода подключены свободными выводамик выходам второго функционального преОобразователя, а общий вывод первого ивторого резисторов через второй диодсоединен с четвертым источником опор 45ного напряжения, и общий вывод второгорезистора и первого диода является входом второго функционального преобразователя,На фиг, 1 приведен график зависимости реактивного давления Р протаивающегооснования от осадка плиты ь 3 при много" "кратном нагружении конструкции.На фиг. 2 показана принципиальная схема устройства для моделировайия многократно нагружаемой плиты на протаивающем основании.Устройство содержит узлы 0-1 2, реэисторной сетки 13, источник тока 1 4,86 4инвертор 151 сумматор 16, первый функциональный преобразователь 17, второйфункциональный преобразователь 18, группы контактов управляющего и исполнительных реле 19, управляющего реле 20, исполнительные реле 21, 22, 23, 24 и 25,первый источник опорного напряжения 26,второй источник опорного напряжения 27,третий источник опорного напряжения 28,четвертый источник опорного напряжения29, дополнительные резисторы 30, 31,32, 33, 34, 35 и 36, согласующий резистор 37, усилитель первого функционального преобразователя 38, резисторыпервого функционального преобразователя39 и 40, диоды первого функциональногопреобразователя 41-43, резисторы второго функционального преобразователя 44и 45, диоды второго функционального преобразователя 46 и 47, источник питающего напряжения 48 и входной резисторинвертора 49,При расчете плиты на протаивающемосновании принимаем следующее. Зависимость между реакцией протаивающего основания Р и осадкой плиты ю принимается в виде, показанном на фиг. 1. При протаивании основания между плитой и основанием образуется зазор 21 . При первомнагружении плиты какой-либо нагрузкойоснование либо не включилось в работу1 участок диаграммы), либо работаетв упругой области (П участок), либо перешло в пластическую область (Ш участок). Для учета многократного нагруженйя разобъем диаграмму на фиг, 1 наряд участков, считая, что первое нагружение плиты идет по АВСД, а после разгрузки в случае, если перемещение узлаплиты превзойдет Ы, но не дойдет доь, характер работы будет определятьсяиной диаграммой АЕДГ. Пунктирные линии на диаграмме показывают как происходит разгрузка плиты после очередногоэагружения, Так как заранее неизвестно,до какой точки Ш участка диаграммы нафиг. 1 при очередном нагружении доходитперемещение о,) плиты, то и неизвестно,по какой из наклонных прямых будет происходить разгрузка. Представим эти.возможные варианты разгрузки для простоты тремя пунктирными прямыми. Принципиально число этих прямых может бытьгораздо большим, Таким образом, диаграмма на фиг. 1 позволяет учитывать остаточные деформации грунта, что соответствует наиболее реальному характеру работы основания. В таком сложном виде1885 30 35 40 45 50 55 7 69 женияУо, подаваемого на вход через резистор 37, с напряжениями, подаваемыми на второй вход усилителя 38.Группа реле выполняет функции; управляет вторым, функциональным преобразователем, перемещая точку В диаграммы (фиг, 1) в положение Е,К,Й, изменяя напряжение на входе первого функционального преобразователя, то есть перемещая точку Д диаграммы в положение Г,М.Нагружение пластины можно производить многократно,:то есть многократно изменять значения источников тока, История предыдущего нагружения "запоминаетсяф устройством.Таким образом, выполнение устройства в соответствии с изобретением позволяет моделировать очень сложную конструктивно нелинейную задачу прикладной теории упругости, которая в данной постановке никакими методами решена быть не может. Устройство позволяет автоматически для каждого узла устройства находить тот участок диаграммы работы узла, который соответствует характеру его деформации с запоминанием промежуточных результатов,формула изобретения 1.Устройство для моделирования многократно нагружаемой плиты на протаивающем основании, содержащее резисторную сетку, и источник тока, подключенный к центральному узлу реэисторной сетки, который через инвертор подключен к первому входу сумматора, выход которого соединен через резистор с центральньпР узлом реэисторной сетки, первый, второй, третий и четвертый узлы которой соответственно соединены с дру-гими входами сумматора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расши рения функциональных возможностей за счет обеспечения воэможности изменения характеристики нагружения, в него дополнительно введены функциональные пре образователи, резисторы, источники опорного напряжения, источник питающего напряжения, управляющее реле и исполйительное реле, причем центральный узел резисторной сетки через согласующий резистор соединен со входом первого функционального преобразователя, выход которого соединен с обмоткой управляющего реле; обмотки исполнительных реле 5 10 15 20 через группу контактов исполнительныхреле и группу контактов управляющегореле соединены с источником питающегонапряжения, вход первого функционального преобразователя через первый, второйи третий последовательно соединенныедополнительные резисторы подключен кпервому источнику опорного напряжения,параллельно второму и третьему дополнительным резисторам подключсны соответственно замыкающие контакты первого ивторого управляющих реле, второй источник опорного напряжения через четвертый,пятый, шестой и седьмой последовательно включенные дополнительные резисторы соединен со входом второго функционального преобразователя, параллельно пятому, шестому и седьмому резисторам подключены сответственно замыкающие контакты первого, второго и третьего исполнительных реле, выходывторого функционального преобразователя подключены соответственно к выходам входного резистора инвертора,Г2, Устройство по п. 1, о т л ича ю щ е е с я тем, что первый функциональный преобразователь, содержит усилитель, диоды, резисторы и третий источник опорного напряжения, причем вход усилителя является входом первого функционального преобразователя и соединен с двумя диодами, первый иэ которых непосредственно, а второй через второй резистор, подключены к выходу усилителя, являющемуся выходом первого функционального преобразователя, а общий вывод второго диода и первого резистора через третий диод соединен с шиной нулевого потенционала и через второй резистор подключен к источнику опорного напряжения. 3, Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что второй функциональный преобразователь содержит диоды, резисторы и четвертый источник опорного напряжения, причем цепочки из последовательно включенных первого и второго резисторов и первого диода подключены свободными выводами к выходам второго функционального преобразователя, а общий вывод первого и второго резисторов через второй диод соединен с четвертым источником опорного напряжения, и общий вывод второго резистора и первого диода является входом второго функционального преобразователя.1, Пухов Г. Е, и др, Электрическое моделирование задач строительной,мека 9 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе