Способ нагружения оболочечных конструкций при испытаниях их на прочность

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при исследовании прочности и устойчивости оболочечных конструкций при нагружении их внешним давлением и изгибающим моментом. Целью изобретения является упрощение и повышение В и i / i производительности испытаний. Оболочечные конструкции 3 нагружают внешним давлением, создаваемым в камере 2,и иэ.гибающим моментом, создаваемым силовозбудителем 9. Камера 2 изгибается вместе с конструкцией 3 и в ней возникают сопротивления изгибу и горизонтальному перемещению, действующие в плоскости изгибающего момента в местах контакта камеры 2 с конструкцией 3 и направленные противоположно усилию Q, от силовозбудителя 9. Усилия сопротивления измеряют датчиками 17 и 18, а при помощи силовозбудителей 1 1 и 12 создают дополнительные усилия Мц и Мл, которые направлены противоположно усилиям сопротивления , и таким образом исключают действие камеры 2 на конструкцию 3. 1 э ,п.флы, 4 ил. Ј S SS (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ($>)5 6 01 и 3/12, 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А STOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.!

1 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4469002/28 (22) 01. 08. 88 . (46) 28.02.91. Бюл. 11 8 (75) П. Б. Пилипенко, Б. Я, Иушин и А.Н,Ар o (53) 620. 165. 19 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1502980, кл, G 01 N 3/12, 3/20, 1987. (54 ) СПОСОБ НАГРУЖЕНИЯ ОБОЛОЧЕЧНЫХ

КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ ИХ НА

ПРОЧНОСТЬ (57) Изобретение относится к испытательной техникЕ и может быть HGIIQJIb зовано при исследовании прочности и устойчивости оболочечных конструкций при нагружении их внешним давлением и изгибающим моментом. Целью изобретения является упрощение и повышение

6,ÄSUÄÄ 1631348 А1

2 производительности испытаний. Оболочечные конструкции 3 нагружают внешним давлением, создаваемым в камере

2,и иэ.гибающим моментом, создаваеиам силовозбудителем 9. Камера 2 изгибается вместе с конструкцией 3 и в ней возникают сопротивления изгибу и горизонтальному перемещению, действую" щие в плоскости изгибающего момента в местах контакта камеры 2 с конструкцией 3 и направленные противоположно усилию Q от силовоэбудителя

9. Усилия сопротивления измеряют датчиками 17 и 18, а при помощи силовозбудителей 1!и 12 создают дополнительные усилия 1< и N< которые направлены противоположно усилиям сопротивле-.

1 ния, и таким образом исключают дей- ствие камеры 2 на конструкцию 3.

1 э.п.ф--лы, 4 ил. С:

1631348

Изобретение относится к испыта" тельной технике и может быть использовано при исследовании прочности и устойчивости широкого класса оболо5 чечных конструкций при совместном нагружении внешним давлением и изгибанзцим моментом., Цель изобретения — упрощение и повышение производительности испыта" нии е

На фиг. 1 представлен стенд для реализации способа; на фиг. 2 - узел на фиг, 1, в увеличенном масштабе; на фиг. 3 — вид А на фиг. 1; на фиг, 4 - в ариант стенда для реализации способа.

Стенд для реапизации способа нагружения оболочечвых конструкций при испытаниях их на прочность содержит силовую раму 1, испытательную камеру

2 с размещенной в ней испытываемой оболочечной конструкцией 3, на торцах которой закреплены переходники

4 и 5. Один из переходников 4 закреп- 25 лен на силовой раме 1, à íà другом переходнике 5 закреплена траверса 6, между концами которой и силовой рамой 1 шарнирно закреплены нагружающие силовозбудители 7-9. Камера 2 мо- 30 жет быть просто установлена на силовой раме 1 по всей опорной своей по.— верхности (фиг. 2 и 4) или может быть закреплена шарнирно, например, путем установки на опоРах 10, Расположенных в плоскости, перпендикулярной плоскости действия изгибающего момен. та, и взаимодействующих с силовой рамой 1.

Испытательная камера 2 установле- 40 на с невыступанием ее эа торцы переходников 4 и 5 и охватывает их по периметру, что исключает взаимодействие камеры с переходниками 4 и 5,при деформировании оболочки, а следователь- 45 но, при перемещении камеры. Испытательная камера 2 посредством силовозбудителей 11 и 12 шарнирно соединена с сйловой Рамой 1, При этом оси силовозбудителей 11и 12 перпендикулярны осям силовозбудителей 7 и 8. Причем у силовозбудителей 11 и 12 тяги

13 и 14 выполнены в виде вилки, ох-. ватывающей тягу силовозбудителя 8, Тяги 13 и 14 силовозбуднтелей 11 и 12 крепятся к камере 2 при помощи шар55 нирав 15 и 16.

Между оболочкой 3 и камерой 2 установлены датчики 17 и 18 силы, расположенные соответственно по осяM тяг 13 и 14 в плоскости действия изгибающего момента, создаваемого силовоэ будителем 9. Герметизиру ется камера уплотнением 19,.

Способ нагружения оболочечных конструкций при испытаниях их на прочность осуществляется следуницим образомм.

В испытательной камере 2 устанавливают оболочечную конструкцию 3, которую нагружают внешним давлением, создаваемым в камере 2, осевым усилием, создаваемым силовозбудителями 7 и 8, и изгибакицим моментом, создаваемым силовозбудителем 9, При этом камера 2 изгибается вместе с испытываемой конструкцией 3 и в ней возникают усилия сопротивления изгибу и горизонтальному перемещению, которые действуют в плоскости изгибающего момента, в местах контакта камеры 2 с испытываемой конструкцией 3 и направлены противоположно усилию Q от силовозбудителя 9. Усилия сопротивления измеряют датчиками 17 и 18, При помощи силовозбудителей 11 и 12 создают дополнительные усилия N< и N, которые направлены противоположно усилиям сопротивления, и таким образом исключают действие камеры 2 на испытываемую конструкцию 3.

Нагрузки к оболочке 3 прикладывают поэтапно (ступенями), С достаточной для практики точностью нагрузки к оболочке прикладывают с интервалом по 207 от их эксплуатационных величин, т. е. осуществляют нагружение в

5 этапов, которых, как правило, бывает достаточно для. получения удовлетворительной для практического использования зависимости деформаций и перемещений от нагрузки.

Затем в этом деформированном положении на каждом этапе нагружения измеряют усилия между оболочкой 3 и камерой 2, которые регистрируются датчиками 17 и 18 силы соответственно.

Измеренные величины усилий необходимы для правильного выбора рабочего давления в силовозбудителях, что обеспечивает постепенное увеличение усилий Й1 и Й в силовозбудителях

11 и 12 до величин, обеспечивающих уменьшение до нуля (практически до нуля с погрешностью 2-З ) усилий между оболочкой и камерой. Уменьше5 163 ни е этих усилий регистрируется с помощью тех же датчиков 17 и 18 силы.

Величины усилий, которые необходимо создать в силовозбудителях 11 и

12, т. е. приложить к камере, незначительно (на 5-7X) отличаются от соответствующих э амеренных усилий. При этом обеспечивают (путем поддержания соответствующих давлений рабочего тела в силовозбудителях 7-9) в оболочке величины усилий, создаваемых силовоэбудителями 7-9, равными усилиям на соответствующем этапе нагружения, и т.д. на каждом этапе.

В результате получают, что на каждом этапе нагружения в оболочке реализуется напряженно-деформированное состояние, однозначно соответствующее внешним нагрузкам„т,е, камера не искажает напряженно-деформированное состояние оболочки.

В том случае, если камера и оболочка непосредственно закреплены на сило вой р аме, т . е. от сут ст вует смещение нижнего торца камеры 2 и испытуемой конструкции, надобность в силовоэбудителе 12 и датчике 18 отпадает (фиг. 4) .

Упрощение испытаний и повышение производительности достигаются за счет того, что измерение усилий сопротивления камеры и компенсация осуществляются во время нагружения оболочки.

1348

6 фор мул а из о бр ет ения

1, Способ нагружения оболочечных

I конструкций при испытаниях их на прочность путем размещения испытуемой оболочечной конструкции в камере, нагружения ее внешним давлением и изгибающим моментом вместе с камерой, определения усилий сопротивления камеры изгибу и горизонтальному перемещению, действующих в плоскости изгибакицего момента перпендикулярно к оси оболочки, и приложения к камере дополнительных усилий, равных по величине и противоположных по направлению измеренным, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения и повышения производительности, определение усилий сопротивления камеры изгибу и горизонтальному перемещению осуществляют путем измерения усилий взаимодействия камеры и испытуемой конструкции в местах их контакта во время действия изгибающего момента.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю" шийся тем, что приложение изгибающего момента к испытуемой конструк30 ции и камере осуществляют поэтапно, обеспечивая в конце каждого этапа заданную величину момента и равенство дополнительных усилий усилиям сопротивления.

Фиг.2

1631348

Составитель Б. Грабов

Техред Л.Сердюкова

P ед ак тор И . Кас ард а

Корректор Л. Патай

Ваказ 537 Тираж 390 Под пи с но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1(3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101