Способ моделирования сейсмического воздействия на конструкцию

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1 90518 A i

1511 4 G 01 М 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4124963/25-28 (22) 26.09.86 (46) 23.04.88. Бюл. У 15 (71) Научно-исследовательский сектор

Всесоюзного проектно-изыскательского научно-исследовательского института 1Гидропроект" им. С.Я.Жука (72) А.П.Кириллов, Ю.К.Амбриашвили, В.В.Пискарев и В.А.Захаров (53),620.178.53(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 940097, кл. G 01 V 1/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М- 552581, кл. G О 1 V 1/00, 1977. (54) СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КОНСТРУКЦИЮ (57) Изобретение относится к технике динамических испытаний конструкций на сейсмические воздействия. Цель изобретения — повышение точности воспроизведения сейсмического воздействия. Устанавливают на вибростенде осциллятор с затуханием, собственную частоту f; которого выбирают равной частоте, соответствующей максимальной разности hA значений огибающей спектров отклика на различные зарегистрированные сейсмические воздействия и одно из них, имеющее спектр отклика, наиболее близкий к огибающей. Регистрируют акселерограмму отклика осциллятора при воспроизведении на вибростенде последнего воздействия и определяют по ней время Т достижения максимума отклика. Затем одновременно воспроизводят на вибростенде указанное воздействие и гармонические колебания, амплитуду ускорения которых и начальную фазу задают с учетом величин ЛА,f;,Ò,- и логарифмического декремента колебаний осциллятора.

Акселерограмму отклика осциллятора а ф на суммарное воздействие сравнивают с огибающей спектров отклика. Описанную процедуру повторяют для осцилляторов с другими собственными частота- С ми до совпадения акселерограммы отклика с огибающей. Полученная в конечком счете акселерограмма имитирует О б сейсмическое воздействие, эквивалентное воздействию всех акселерограмм из заданного набора. 1 ил. CO

1390518

Изобретение относится к технике динамических испытаний конструкций, а именно к способам моделирования сейсмических воздействий, и может быть использовано при испытании конструкций на сейсмостойкость.

Цель изобретения — повышение точности моделирования.

На чертеже изображена огибающая спектров отклика осцилляторов на различные зарегистрированные акселерограммы сейсмических воздействий, спектр отклона, наиболее близкий к огибающей, и спектр отклика осцилля- 15 торов, который получен при использовании предлагаемого способа.

Способ осуществляют следующим образом.

Строят огибающую 1 спектров откли- 20 ка осцилляторов акселерограмм сейсмических воздействий заданной совокупности. Из заданной совокупности выбирают исходную акселерограмму 2, спектр отклика которой наиболее бли- 25 зок к огибающей. Определяют собственные частоты f., соответствующие большим величинам разности Л А значений огибающей и спектра отклика выбранной исходной акселерограммы. Устанавлива- 3р ют на вибростенд осциллятор с затухакием и собственной частотой f. и вос1 производят на вибростенде сигнал, соответствующий выбранной исходной акселерограмме. Регистрируют время

Т-, через которое реакция этого осциллятора достигает максимального значения. Определяют амплитуду и фазу дополнительного гармонического сигнала в соответствии с соотношениями 4О

ilAd

А.— iр,=25 f Ò., 1

1 1

il(1-exp d f; Т ) где d — логарифмический декремент колебаний осциллятора.

Воспроизводят на вибростенде суммарный сигнал согласно исходной акселерограммы и дополнитепьного гармонического воздействия.

Повторение описанных операций для других частот, используя для опреде50 ления реакции осцилляторов акселерограмму, полученную из предыдущей процедуры, осуществляется исходя из требуемой точности совпадения спектра отклика (позиция 3) выбранной имита55 ционной акселерограммы с огибающей спектров отклика акселерограмм заданной coBoK) ïíÎÑòè.

Дпя оценки сейсмостойкости, например, конструкций и оборудования атомных энергетических станций отбирают пакет акселерограмм землетрясений, характерных для данной местности. На испытательной установке, включающеи вибростенд,магнитографы, светолучевой осциллограф, функциональный генератор, реле времени, аналоговый сумматор, фазовое реле, на вибростенд устанавливают линейные осцилляторы с логарифмическим декрементом d колебаний, соответствующим логарифмическому декременту колебаний испытываемой конструкции с собственными частотами определенными ранее. С магнитографа вибростенду задают движение, соответствующее исходной акселерограмме. После этого регистрируют светолучевым осциллографом редакцию устанавливаемых на стенде осцилляторов. По осциллограммам (акселерограммам) измеряют время Т. возникновения

i максимальных реакций осцилляторов и определяют амплитуды и начальные фазы дополнительных гармонических воздействий. Затем настраивают функциональный генератор на данные собственные частоты f. и определенные выше ампли1 туды А колебаний. Воспроизводят на вибростенд через аналоговый сумматор акселерограмму с магнитографа и дополнительное гармоническое воздействие с функционального генератора, причем магнитограф запускается фазовым реле в момент, когда фаза генератора достигнет значения .. Одновре1 менно запускается реле времени, настроенное на выдержку времени, равную

Т,, и записывается полученное движение на другой магнитограф. Для полученной таким образом новой акселерограммы строится спектр отклика, который сравнивается с огибающей спектров отклика всех акселерограмм. В том случае, если спектр отклика полученной акселерограммы отличается от огибающей более чем íà 107., то повторяют описанную процедуру до совпадения спектра отклика с огибающей.

Полученная акселерограмма имитирует сейсмическое воздействие, эквивалентное воздействию всех акселерограмм из заданного набора, сохраняя при этом статические характеристики реальной акселерограммы землетрясения. Использование способа позволит уменЬшить время испытаний и повысить

1390518 точности имитации колебаний испытуемой конструкции при воспроизведении сейсмических колебаний, Формула изобретения

Способ моделирования сейсмического воздействия на конструкцию, по которому воспроизводят на вибростенде моделирующий сигнал, параметры которого задают иэ условия, чтобы спектр отклика на него линейных осцилляторов был возможно близок к спектру отклика на реальное сейсмическое воздействие, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности, устанавливают на вибростенде осциллятор с затуханием, собственную частоту f; которого выбирают равной частоте, соответствующей максимальной разности

hA значений огибающей спектров отклика на различные зарегистрированные сейсмические воздействия и одно из этих воздействий со спектром отклика, 5

20 наиболее близким к огибающей, регистрируют акселерограмму отклика осциллятора при воспроизведении на пибростенде акселерограммы этого воздействия, определяют по ней время Т.,через которое отклик достигает максимального значения, затем одновременно воспроизводят на вибростенде акселерограмму воздействия и дополнительные гармонические колебания, амплитуду А, 1 ускорения и начальную фазу q. кото1 рых задают в соответствии с соотношениями: А,.=HA d /N (1-ехр l f; Т,-), (.=

=2 Г f; Т;, где d — логарифмический декремент колебаний осциллятора, регистрируют акселерограмму отклика осциллятора на указанное суммарное воздействие, сравнивают ее с огибающей и повторяют описанную процедуру при установке на вибростенде осцилляторов с другими собственными частотами до совпадения акселерограммы отклика с огибающей.

139()518

Составитель А.Минае«

Техред M.Õoäà«è÷.

Корректор С.Шекмар

Редактор С.Пекарь

Заказ 1760/42 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4