Учебный прибор по сопротивлению материалов

(72 ко В.ф. Шмыч.Н,Семыки вание под. А.А.П ике в ского,ТИВЛЕ демонстраци- демонстрирочных главных атия в двухосозникающих в рочных работ. ющую плоскую ну 1 с коордиОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО СОНИЮ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится конным приборам и позволяетвать распределение остатонапряжений растяжения и сжной напряженной области, врезультате проведения сваПрибор содержит моделирунапряженную область пласти натной сеткой, в узлах которой установлены штырьки 3 и нанесены угловые шкалы 4, и средство индикации главных напряжений в заданных зонах, состоящее иэ поворотных стрелочных указателей 5, 6 направлений действия главных напряжений растяжения и сжатия соответственно, выполненных в виде набора эталонных планок, каждая из которых соответствует напряжению +20 МПа или -20 МПа соответственно. В зависимости от полученных экспериментальным и расчетным путями численных значений главных напряжений и углов их направлений действия к оси Х размещают в заданных зонах на штырьках 3 соответствующее количество стрелочных указателей 5, 6, устанавливая их по шкале 4 под соответствующими углами. В зависимости от конкретных параметров в каждой точке напряженной области возможны различные сочетания стрелочных указателей 5, 6. 7 ил.Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использовано, например, при изучении остаточных напряжений в сварных конструкциях.Цель изобретения - расширение диапа зона решаемых задач путем демонстрации направления действия и количественных параметров остаточных двухосных напряжений.На фиг.1 представлено устройство, об щий вид; на фиг.2 - поле изолиний наибольших главных остаточных напряжений 1 растяжения; на фиг.З - поле изолиний наименьших главных остаточных напряжения 02 сжатия; на фиг. 4-7 пример конкрет ного использования прибооа.Прибор содержит моделирующую плоскую напряженную область пластину 1 с координатной сеткой 2, в узлах которой установлены штырьки 3 и нанесены угловые 20 шкалы 4, и средство индикации главных напряжений в заданных зонах, состоящее иэ поворотных стрелочных указателей 5 направлений действия главных напряжений растяжения и отличных от них по форме и 25 цвету стрелочных указателей б направлений действия главных напряжений сжатия, выполненных в виде набора эталонных планок с отверстиями для их размещения на каждом штырьке 3 в количестве. соответст вующем значению напряжений в заданной зоне, полученных предварительно выполненным расчетом, при этом каждая планка стрелочного указателя 5 соответствует напряжению растяжения, равному 20 МПа, а 35 стрелочного указателя 6 соответствует напряжению сжатия, равному - 20 МПа.Прибором пользуются следующим образом.Перед началом демонстрации опытным 40 путем с использованием например, магнитоупругого измерителя остаточных напряжений определяют в узлах координатной сетки (например, стальной стыковый сварной образец) 2, нанесенной на поверхность 45 натурной детали из ферромагнитного материала значения разности главных напряжений(гт 1 - о) и углы а направлений действия наибольших главных напряжений о 1 к оси Х (на фиг.4 они показаны черточками 7).Затем по известным зависимостям определяют численные значения наибольших главных напряжений растяжения о 1 и наименьших главных напряжений сжатия 02 в каждой точке (уэле) координатной сетки и строят поле изолиний о 1 (фиг.2) и поле изолиний о 2 (фиг.З), Для удобства демонстрации по полученным полям изолиний 01,02 и а конкретные значения этих параметров в заданных зонах сводят в таблицу.Обучаемым объясняют, что для удобства пользования стрелочными указателями 5,6 значения О 1, а, не кратные цене указателей 20 МПа, определяют до ближайших кратных значений(например, +45 округляют до+40, а+54 округляют до +60). После этого приступают к демонстрациям плоского напряженного состояния образца.В соответствии с таблицей значений у 1, а и а в заданных зонах (узлах координатной сетки 2) на штырьки 3 размещают вначале, например, стрелочные указатели б главных напряжений сжатия, а затем - стрелочные указатели 5 главных напряжений растяжения, располагая их при этом под соответствующими углами, используя для этого угловые шкалы 4. В зависимости от конкретных значений напряжений и направлений действия 01 и 02 в каждой точке двухосной напряженной эонывозможны различные сочетания стрелочных указателей 5,6 (фиг,4).Использование изобретения позволяет наглядно и доходчиво демонстрировать распределение остаточных главных напряжений в двухосной напряженной зоне, возникающих в результате проведения сварочных работ.Формула изобретения Учебный прибор по сопротивлению материалов, содержащий моделирующую плоскую напряженную область пластину с координатной сеткой и средство индикации главных напряжений в заданных зонах в соответствии с предварительно выполненным расчетом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем демонстрации направления действия и количественных параметров остаточных двухосных напряжений, в узлах координатной сетки установлены штырьки и нанесены угловые шкалы, а средство индикации состоит из поворотных стрелочных указателей направлений действия главных напряжений растяжения и отличных от них по форме и цвету стрелочных указателей направлений действия главных напряжений сжатия, выполненных в виде набора эталонных планок с отверстиями для их размещения на каждом штырьке в количестве. соответствующем значению напряжений в заданной зоне, 1624502, Малец Производствен издательский комбинат "Патент", г Ужгород, ул.Гагарина, 10 аз 193 Тираж ВНИИПИ Государственного ко113035, Мо итета по изобретква, Ж, Раушск Подписноеям и открытиям при ГКНТ Снаб., 4/5