Способ создания нагрузки

 

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Цель изобретения - приближение испытаний к условиям эксплуатации многослойных составных по длине патрубков путем учета эффекта силового взаимодействия отдельных элементов. Изделие помещают в герметичную камеру, создают в изделии давление Ра, выбираемое из условия Км Р. Создают осевую нагрузку, давление РБ осевой нагрузки выбирают из условия Ра, где К - безразмерный коэффициент, учитывающий взаимодействие внешней оболочки и внутренней трубы в составном полом цилиндрическом изделии; Кмбезразмерный коэффициент, учитывающий отклонение реального отношения нормальных осевых и окружных напряжений от идеального в оболочке , нагруженной только внутренним давлением (); Р - величина внутреннего давления цилиндрического изделия, Па. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

>s G 01 N 3/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

BЕДОМСТВО СССP (ГОСПАТЕНТ СССР) авюв ЯЮЮЮЖмФЮ

1 г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4909614/28 (22) 29,10.90 (46) 07.01,93, Бюл. N. 1 (71) В.И,Панарин, Г.В.Сулаквелидзе и

В.А.Тургенев (56) 1, Авторское свидетельство СССР

N 369457, кл. G 01 N 3/30, 1966, 2. Авторское свидетельство СССР

М- 637633, кл, G 01 N 3/30, l978, 3, Авторское свидетельство СССР

N 1422099, кл. G 01 И 3/30, 1987, (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ НАГРУЗКИ (57) Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.

Цель изобретения — приближение испытаний к условиям эксплуатации многослойных составных по длине патрубков путем учета

Изобретение относится к области испытательной техники, к способам создания нагрузки при испытаниях многослойных составных по длине патрубков и изделий.

Известен способ нагружения сосудов путем создания давления во внутренней полости изделия (1 и 2).

Недостатки способа — не учтены возможности нагружения изделия осевым усилием и эффект силового взаимодействия элементов составного цилиндрического изделия.

Известен также способ сложного нагружения оболочек (3)..Этот способ состоит в том, что испытуемую оболочку помещают в герметичную камеру, создают давление в полости оболочки и давление, создающее осевую нагрузку. Недостаток способа — при выборе давлений в полостях не учтен эф!

Ж 1786390 А1 эффекта силового взаимодействия отдельных элементов, Изделие помещают в герметичную камеру, создают в изделии давление

Ра, выбираемое из условия Ра=К K> P. Создают осевую нагрузку, давление РБ осевой нагрузки выбирают из условия РБ=Кп Ра, где К вЂ” безразмерный коэффициент, учитывающий взаимодействие внешней оболочки и внутренней трубы в составном полом цилиндрическом изделии; К>- безразмерный коэффициент, учитывающий отклонение реального отношения нормальных осевых и

I окружных напряжений от идеального в оболочке, нагруженной только внутренним давлением (Км= 1); Р— величина внутреннего давления цилиндрического изделия, Па.

2 ил, фект силового взаимодействия элементов составного изделия, Цель изобретения — приближение испытаний к условиям эксплуатации составных ©О по длине патрубков путем учета эффекта 0 силового взаимодействия отдельных его 6д элементов. О

Цель достигается тем, что испытуемое (,, изделие помещают.в герметичную камеру и создают в ней разрежение, создают давление F a в полости изделия, а его величину выбирают из условия ааавВ

Ра=К К P (1), создают давление Рб, формирующие осевую нагрузку, а его величину выбирают из условия

Рб=Кп Ра, (2) где К вЂ” безразмерный коэффициент, учитывающий взаимодействия внешней оболочки

1786390 ек(1 — 0 ) 4 =-{Р+Ьртg и,) 3 4 и внутренней трубы в составном полом ци- парата может участвовать в ско еннам линдрическом изделии (К 1);

KM — безразмерный коэффициент, учи- Нагружение изделия делия осуществляется тывающий геометрическое подобие испыту- следующим образом.

eMoro и натурного изделий (Км М); 5 Испытуемое из е 1

К вЂ” б мое изделие с установленнышнем и хомутами

„— безразмерный поправочный коэф- ми фланцами 2 и 3, поршнем 6 фициент, учитывающий отклонение реаль- 11 и 12 помещают в герме герметичную камеру и ного отношения нормальных осевых и создаютвкамереразре режение посредством окружных напряжений от идеального в обо- вакуумного насоса. лочке, нагруженной только внутренним дав- 10 Создают давление в пол лением (Кп 1); ние в полости изделия давление Ра в полости изделия выбирают из

P — величина внутреннего давления ци- условия (1), При этом величина безразмерлиндрического изделия, Па.

Изобретение отличается от прототипа фект силового взаимодейст одействия отдельных созданием в камере разрежения, выбором 15 элементов натурного изделия, вычисляется величины давления в полости изделия и ве- по формуле личины давления, создающего осевую нагрузку, 2

На фиг.1 показана схема устройства для

2 М +e.0" от.о

Реализации способа; на фиг.2 — схема нагру- 20

Ет 2 Ек P Ет Р

1-М жЕНИя ПОЛОГО СОСтаВНОГО цИЛИНдрИЧЕСКОГО " т+М 1+ т)+1+ к+O2 1—

2 изделия в условиях эксплуатации. M2)

Устройство содержит герметичную камеру, подсоединенную к вакуумному насосу (не показаны), и размещаемое в камере ис- 25 где Я пытуемое изделие (оболочку) 1, Торцы оболочки герметизируют фланцы 2 и 3. При этом образуется внутренняя полость 4 (полость А), С внутренней стороны фланец 2 имеет 30 полость 5 (полость Б), которая отгорожена от полости 4 поршнем 6 с радиальным уплотнением. Поршень 6 установлен в нерабо- ц Ь чей(захватной) части оболочки 1 и соединен с посредством штока 7 с фланцем 3. Полости 35

4 и 5 посредством ш,уцеров 8 и 9 подсоеди- Здесь Š— модУль УЛРУгости материала: нены к источникам давления (не показаны). М безразмерное отношение внутренС внешней стороны захватные части 10 него а и внешнего Ь РадиУсов внутренней плотно охвачены хомутами 11 и 12, каждый из которых состоит из д ух половинок. Бол- 40 ты 13, вворачиваемые по торцу хомута, с — нормальные осевые напряжения; . предназначены для поджатия фланцев 2 и 3 P — давление во. внУтРенней полости к торцу испытуемого изделия и герметиза. ции.этого контакта. Q — безразмеРное о ношение ну ренИспытуемая Оболочка может иметь не- 45 него t) и внешнего с РадиУСОВ внешней Обоизменяющиеся от опыта к опыту размеры и внешний контур захватной части, Напри- к, т — верхние индексы параметров, отмер, рабочая часть оболочки имеет постоян- носящихся соответственно к внешнеи обоные размеры внешнегодиаметра(Он=0,1 м} . лочке (корпусу) и внУтРенней трубе и толщины (дм-0,5 10 м). 50 cocTBBHoro изделия;

Р— средний диаметр корпуса;

Натурное изделие, например отсек летательного аппарата, представляет собой m — масса расположенной выше от располое составное цилиндрическое изделие сматРиваемого сечениЯ Н час и констру (см. фиг.2). Оно имеет внешнюю оболочку 55 (корпус) и внутреннюю трубу. Основные re- g - ускорение свободного падения; ометрические размеры натурного изделия nx — коэффициент оСевой перегрузки; могут не совпадать с размерами испытуемо- h — РасстоЯние от сечени Н до верхнего изделия, кроме этого отсек в составе ап- ro торца внУтреннеи трубы

>от — плотность материала трубы.

1786390

Величина безразмерного коэффициента Км, учитывающего геометрическое подобие испытуемого и натурного изделий, оценивается по формуле

D, дм

KM =v- 3—

К 1(1 4mдпх) лСРР

Например, натурное изделие имеет следующие основные параметры: Р=4,88 МПа;

Е,=20 10 МПа; Е =15 МПа:,ит = 0,425; ,ик=0,35; М=О,З; 0=0,9858; D=1,824; дк=5,6.

10 м; h=3 м; от=1,8103 кг/м; пх=2,5; m=11

-з . . з.

10 кг; 9=9,81 м/с, Тогда К=О,729, КМ=1,629 и Kg=1,342, а давления в полостях испытуемого иэделия

Ра=5;795 МПа и Pe=7,78 МПа, Применение предлагаемого способа позволяет нагрузить йспытуемое изделие так, что нормальные осевые и окружные напряжения в модельной оболочке адекватны соответствующим напряжениям в корпусе составного изделия в условиях эксплуатации. Приближение испытаний к условиям эксплуатации составных по длине изделий

Создают давление, формирующее осевую нагрузку, величину этого давления рб 10 выбирают из условия (2). При этом значение безразмерного поправочного коэффициента Кп, учитывающего отклонение отношения нормальных осевых и окружных напряжений от идеального в оболочке, нагруженной 15 только внутренним давлением, вычисляется по формуле достигается прежде всего путем учета эффекта силового взаимодействия отдельных элементов изделия. Учитываются также геометрическое подобие испытуемого и натурного изделий и отклонение реального отношения осевых и окружных напряжений от идеального в оболочке, нагруженной только внутренним давлением; зз счет участия натурного изделия в ускоренном движении.

Формула изобретения

Способ создания нагрузки, заключающийся в том, что помещают изделие в герметичную камеру, создают давление в полости изделий и давление, создающее осевую нагрузку. отл и ча ю щеес я тем, что, с целью приближения испытания к условиям эксплуатации многослойных составных по длине патрубков путем учета эффекта силового взаимодействия отдельных элементов, в камере создают разреже-. ние, давление Ра в полостй изделия выбирают из условия Pa=K К Р, а давление Ра. создающее осевую нагрузку, — из условия Рб=Кп Ра, где К вЂ” безразмерный коэффициент, учитывающий взаимодействие внешней оболочки и внутренней трубы в составном полом цилиндрическом изделии, К<1; K> — безразмерный коэффициент, учитывающий геометрическое подобие испытуемого и натурного иэделий; Кп — безразмерный поправочный коэффициент, учитывающий отклонение реального отношения нормальных осевых и окружных Направлений от идеального в оболочке. нагруженной только внутренним давлени; ем, Кп>1; P — величина внутреннего давле ния цилиндрического изделия, Па.

1786390

1786390

Составитель В.Панарин

Техред M.Ìoðãåíòàë. Корректор С.Патрушева

Редактор Т.Хорина

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

Заказ 243 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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