Способ оценки жесткости и прочности автодорожных и железнодорожных мостов



Способ оценки жесткости и прочности автодорожных и железнодорожных мостов
Способ оценки жесткости и прочности автодорожных и железнодорожных мостов
Способ оценки жесткости и прочности автодорожных и железнодорожных мостов
Способ оценки жесткости и прочности автодорожных и железнодорожных мостов
Способ оценки жесткости и прочности автодорожных и железнодорожных мостов
Способ оценки жесткости и прочности автодорожных и железнодорожных мостов
Способ оценки жесткости и прочности автодорожных и железнодорожных мостов
Способ оценки жесткости и прочности автодорожных и железнодорожных мостов

 


Владельцы патента RU 2498255:

Кашковский Виктор Владимирович (RU)
Устинов Владимир Валентинович (RU)
Баранов Тимофей Михайлович (RU)

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации дорожных конструкций, а именно к оценке жесткости и прочности мостовых сооружений как автодорожных, так и железнодорожных. Способ заключается в том, что производятся измерения частоты свободных колебаний пролета моста около положения, в котором действие сил на него уравнивается с применением тестового сигнала типа белый шум. В этом случае величина частоты собственных колебаний может быть измерена с любой наперед заданной точностью как максимум спектра сигнала от реакции мостового сооружения на белый шум. При этом в качестве эталонного сигнала, близкого к белому шуму, предлагается использовать поток транспортных средств или движение железнодорожного эшелона через мост. Технический результат заключается в повышении точности и достоверности мониторинга жесткости и прочности конструкции. 8 ил.

 

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации дорожных конструкций, а именно к оценке жесткости и прочности мостовых сооружений как автодорожных, так и железнодорожных.

Известен способ оценки состояния дорожных конструкций [патент РФ №2279653, МПК G01M 7/00, от 2006 г. (аналог)] [1].

В качестве эталонного сигнала данный способ предполагает единичный импульс, вызывающий собственные колебания дорожного покрытия и подстилающих слоев. Единичный импульс это воздействие сигнала вида

.

В качестве единичного импульса в аналоге предложено тарированное ударное воздействие в виде удара груза заданной массы сброшенной с заданной высоты.

Главным недостатком предложенного способа является то, что для искусственных сооружений этот способ не подходит, поскольку удар малой массы в первую очередь вызовет вязкие деформации дорожного покрытия моста и лишь частично будет передан на силовые элементы сооружения. Такой удар вызовет лишь незначительные колебания конструкции, которые будет трудно идентифицировать. Удар массивным грузом способен разрушить как дорожное покрытие, так и само сооружение.

Наиболее близким решением к предлагаемому является способ испытания железобетонного пролетного строения, основанный на применении одноканальной малогабаритной автоматизированной системы типа «Тензор-М», где в качестве эталонного сигнала выступает движение по мостовому сооружению груза (например, грузовика с песком или локомотива) с заданной массой и заданной скоростью. Движение груза вызывают колебания мостового сооружения, измеряемые датчиком вибрации [Бокарев С.А., Прибытков С.С., Яшнов А.Н. Содержание искусственных сооружений с использованием информационных технологий: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. - М.: ГОУ: Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008. - 195 с. (прототип) [2].

При этом способе производят следующие операции:

- фиксируют изменения амплитуд колебаний с помощью индуктивных датчиков, установленных в середине пролета моста;

- фиксируют изменения напряжений в растянутой рабочей арматуре с помощью датчиков измерения деформаций, установленных в середине пролета в зоне расположения рабочей арматуры балки;

- измеряют раскрытие трещин с помощью датчиков измерения линейных перемещений, установленных над трещиной в подферменнике;

- все датчики предварительно калибруют;

- проводят фиксацию и первичный экспресс-анализ результатов в реальном масштабе времени;

- проводят камеральную обработку результатов с выявлением форм и частот свободных колебаний, динамических коэффициентов и логарифмических декрементов затухания, причем расчеты выполняют на персональных компьютерах с использованием специальных программ.

Данный способ обладает следующими недостатками.

1. Для того чтобы движение груза вызвало собственные колебания конструкции, длительность воздействия груза на пролет должна быть примерно равна периоду собственных колебаний конструкции.

2. Во время испытаний необходимо перекрыть движение транспорта для того, чтобы пропустить для измерений единичное транспортное средство с заданными массой и скоростью движения.

На примере Иркутского Академического моста это выглядит следующим образом. Моделированием с помощью конечноэлементного программного обеспечения «MIDAS/Civil» было получено, что период колебаний первой формы моста равен примерно 1 с при схеме пролетов 84+4×105+84 м.

Следовательно, для вызова собственных колебаний мостового сооружения тарирующий груз (грузовик) должен двигаться со скоростью примерно 360 км/ч. На практике эта скорость недостижима. Поэтому движение грузовика по автодорожному мосту или локомотива по железнодорожному вызовет вынужденные колебания системы, являющиеся суммой вынужденных колебаний от воздействия груза и собственных колебаний системы. При таком тарировочном воздействии оценка частоты собственных колебаний инженерного сооружения будет содержать трудно предсказуемую методическую погрешность.

3. Переходной процесс мостового сооружения не превышает 5 с. При разложении сигнала такой длительности в ряд Фурье шаг построения гармоник

Следовательно, предельно достижимая точность измерения частоты собственных колебаний мостового сооружения при таком способе измерения не может быть меньше 0,2 Гц, что недостаточно для оценки жесткости.

Таким образом, из-за низкой точности измерения и наличия методической погрешности данный способ непригоден для оценки жесткости и прочности мостового сооружения по частоте собственных колебаний.

Кроме перечисленных выше, в настоящее время для оценки прочности мостового сооружения на него устанавливают груз определенной массы, например, грузовики с песком, и делают необходимые измерения прогибов и напряжений в конструкциях с последующим сравнением полученных результатов с расчетными [СНиП 3.06.07-86. Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. - 40 с.] [3]. Данный способ оценки жесткости и прочности сооружения используется при вводе моста в эксплуатацию и по ряду причин практического характера сложен для мониторинга за состоянием мостовых сооружений.

Поэтому разработка новых способов мониторинга жесткости и прочности мостовых сооружений имеет большое практическое значение.

Из теории колебаний известно, что, зная во времени закон движения масс деформируемой системы, например, автодорожного или железнодорожного моста, можно дать оценку жесткости и прочности системы. В самом общем виде частота свободных колебаний пролета моста около положения, в котором действие сил на него уравнивается можно записать в виде выражения [Клаф Р., Пеизиен Дж. Динамика сооружений: Пер. с аигл. - М.: Стройиздат, 1979. - 320 с.] [4]

,

где m - масса пролета моста; с - коэффициент характеризующий жесткость сооружения.

Если исходить из предположения о том, что при последующих измерениях ω1 масса пролета моста, складывающаяся из массы самого сооружения и массы, расположенных на нем транспортных средств, изменяется незначительно, то по изменению ω1 можно судить об изменении жесткости и, следовательно, прочности сооружения.

Для практического измерения ω1 на мостовое сооружение необходимо подать тестовый сигнал, раскачивающий сооружение.

Возможны следующие варианты тестовых сигналов:

1. Тестовый сигнал с частотой вынужденных колебаний ω, равных частоте свободных колебаний пролета моста ω1.

2. Тестовый сигнал в виде единичной ступенчатой функции l(t). На практике этот способ можно реализовать путем сброса массивного груза на мостовой пролет.

3. Тестовый сигнал в виде единичной импульсной функции g(t). На практике этот способ реализуют передвижением по мостовому сооружению единичного транспортного средства.

4. Тестовый сигнал с постоянным спектром S(ω)=const, т.е. белый шум.

В первом случае на сооружение устанавливается вибратор, например, электродвигатель с эксцентрично расположенным грузом на валу, раскачивающий сооружение с заданной частотой вынужденных колебаний ω.

Недостатком данного способа оценки жесткости и прочности сооружения является то, что в этом случае точность измерения ω1 определяется точностью выдерживания оборотов электродвигателя. В свою очередь выдерживание оборотов электродвигателя с высокой заданной точностью является достаточно сложной инженерной задачей. Поэтому точность измерения частоты собственных колебаний моста при таком способе измерения невысока. Практика показывает, что усталостные разрушения, например трещины конструкции, незначительно изменяют величину ω1, поэтому в силу больших погрешностей измерения частоты свободных колебаний пролета моста данный способ не позволяет оценить изменение прочности сооружения.

Второй способ, когда тестовым сигналом является однократное силовое воздействие на пролет моста, также не дает требуемой точности. Выше это было показано на примере [1].

Третий способ также не дает требуемой точности, что было показано на примере [2].

Наиболее перспективным способом измерения частоты свободных колебаний пролета моста около положения, в котором действие сил на него уравнивается, является применение тестового сигнала белый шум. При этом в качестве эталонного сигнала близкого к белому шуму предлагается использовать поток транспортных средств или движение железнодорожного эшелона через мост.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение точности и достоверности мониторинга жесткости и прочности конструкции.

Технический результат достигается тем, что предлагается применить наиболее перспективный способ измерения частоты свободных колебаний пролета моста около положения, в котором действие сил на него уравнивается, является применение тестового сигнала вида белый шум. В этом случае величина ω1 может быть измерена с любой наперед заданной точностью как максимум спектра сигнала от реакции мостового сооружения на белый шум. При этом в качестве эталонного сигнала близкого к белому шуму предлагается использовать поток транспортных средств или движение железнодорожного эшелона через мост.

Далее применение предлагаемого способа оценки жесткости и прочности автодорожных и железнодорожных мостов будем рассматривать на примере Иркутского Академического моста через реку Ангару (фиг.1).

Мост через Ангару длиной 1.6 км выполнен из неразрезных предварительно напряженных железобетонных пролетных строений. Русловая часть моста представлена пролетным строением по схеме 84+4×105+84.

В настоящее время для наблюдения за состоянием руслового пролетного строения Академического моста используется системы автоматизированного и неавтоматизированного деформационного мониторинга [Быкова Н.М., Баранов Т.М. Технологии управления геодинамической безопасностью и долговечностью городских мостов /Превентивные меры по уменьшению природных и техногенных бедствий/ Тр. IV Международного геотехнического симпозиума: Хабаровск, 2011.] [5].

В системе автоматизированного деформационного мониторинга используется трехосный форсбалансный сервоакселерометр MS2004+, изготовленный фирмой Syscom Instruments SA (www.syscom.ch). Датчик позволяет измерять сигнал вибрации в диапазоне от 0 до 150 Гц при изменении температуры от -40 до +85°C.

В системе неавтоматизированного деформационного мониторинга показания переносного вибродатчика снимаются на карманный компьютер по каналу Bluetooth с помощью программного обеспечения системы Тензор.

Система автоматизированного деформационного мониторинга работает в штатном режиме с начала апреля 2010 года [Быкова Н.М., Зайнабдинов Д.А., Баранов Т.М., Мишутин В.О. Система автоматизированного мониторинга геодинамической безопасности городских мостов/Транспортное строительство №7, М.: 2011] [6].

Система неавтоматизированного деформационного мониторинга работает с 2008 года.

Для пояснения физики процесса представим простейшую качественную модель мостового сооружения в виде балки, длинною l, лежащей на двух опорах. В произвольном месте балки расположим точечную нагрузку - автомобиль единичного веса. Данная нагрузка создаст распределение сил треугольной формы. Модель распределения нагрузки на балку от единицы автотранспорта, расположенной на 25% от начала пролета представлена на фиг.2. Ее можно разложить на ряд пространственных гармоник, модуль амплитуды которых показан на фиг.3.

Как видно половина веса единицы автотранспорта приходится на постоянную составляющую, равномерно распределенную по всей длине пролета моста. Первая гармоника пространственной частоты обратно пропорциональна длине пролета моста 1/l. Вторая гармоника, соответственно 2/l, третья 3/l и т.д. Если автомобиль движется по мосту, то по мере перемещения его веса амплитуды пространственных гармоник начнут изменяться во времени, создавая колебания балки во времени со сложной спектральной характеристикой.

Ряд Фурье количественной модели мостового сооружения будет отличаться от простейшей балочной модели более сложным пространственным спектром. В общем случае из-за сложной конструкции мостового сооружения в пространственном спектре между гармониками кратными длине пролета (1/l, 2/l, l/3 и т.д.) должны неминуемо появиться дольные гармоники, не укладывающиеся целое число раз в длину пролета l.

Для примерной оценки реакции во времени пролета мостового сооружения на движение транспортного потока достаточно рассмотреть только постоянную составляющую единичной нагрузки. Со средней скоростью 21 м/с автомобиль проходит по 84 м пролету моста за 4 с.

При равномерном потоке автотранспорта через мостовой пролет с интервалом в 4 с.ожидаемый спектр шумов от потока автомашин представлен на фиг.4.

Для данной длины пролета и заданной скорости движения пространственная постоянная составляющая дает бесконечный ряд гармоник. Гармонику с минимальной частотой ω1 принято называть частоту собственных колебаний пролета моста по первой форме, удвоенной частоты второй форме и т.д.

Поскольку спектр на фиг.4 был построен только для постоянной составляющей простейшей модели, то реальный спектр должен содержать множество дополнительных гармоник от кратных и дольных пространственных гармоник нагрузки на мост.

Реальный спектр реакции пролета среднего коммунального моста через р. Ангару на проезжающий автотранспорт показан на фиг.5. Спектр получен по сигналу тензодатчика, измеряемого с частотой 50 Гц. Как видно, характер спектра на фиг.5 хорошо согласуется с моделью на фиг.4. Кроме того, начиная с 1 Гц спектр на фиг.5 не изменяется. Это позволяет сделать практический вывод о том, что поток автотранспорта или железнодорожный эшелон, проходящий по мосту, можно рассматривать как тестовый сигнал вида белый шум.

Спектральную плотность PF(co) реакции моста на белый шум S(ω) можно представить выражением:

где Ф(ω) - амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) пролета моста;

S(ω) - спектр сигнала белый шум.

Функция Ф(ω) обладает следующими основными свойствами:

Ф(0)=1; Ф(∞)=0.

Далее будем полагать, что максимум Ф(∞) приходится на резонансную частоту собственных колебаний пролета моста по первой форме ω1.

В общем виде показания вибродатчика можно представить как:

.

где - ускорение середины пролета моста; C - постоянная составляющая измерений.

Если принять C=0, то после первого интегрирования сигнала (2) получим скорость перемещения центра конструкции:

.

После интегрирования (3) будет получена амплитуда перемещения середины пролета мостового сооружения:

.

Поскольку в дальнейшем предполагается разложение сигнала y(t) на гармоники, постольку интегрирование (3) и (4) можно заменить умножением на некий масштабный коэффициент. При этом используются следующие зависимости:

и .

Сигнал (4), полученный на интервале Тоц раскладываются в ряды Фурье с шагом Ωш методом Дискретного Преобразования Фурье (ДПФ) для построения АЧХ. Число шагов определяется необходимой точностью измерений ω1. Минимальная частота гармоники исходного сигнала, амплитуду которой можно найти методом ДПФ зависит от Тоц:

.

Максимальная частота согласно теореме Котельникова равна половине частоты дискретизации. В рассматриваемом случае это 50 Гц.

При ДПФ, амплитуда каждой гармоники ωi-=Ωminшi, составляющей АЧХ, определяется алгоритмом:

.

где - канал синусного опорного сигнала;

- канал косинусного опорного сигнала;

;

;

T - период дискретизации сигнала y(k);

- число точек, составляющих целое число периодов ωi, помещающихся в N отсчетах входного сигнала;

- вещественное число отсчетов, приходящихся на период гармоники ωi;

Int - функция, выделяющая целую часть вещественного числа.

Результатом построения спектральной функции W(ωi) по выражению (5) является график, показанный на фиг.6.

Для построения Ф(ω) по W(ω) спектральную функцию на фиг.6 необходимо очистить. Для этого предлагается использовать КИХ фильтр Фурье. Разностное уравнение КИХ-фильтра Фурье размерности Nф имеет вид:

y(nT)=h(1)x(nT)+h(2)x[(n-1)T]+h(3)x[(n-2)T]+…+n(Nф)x[(n-Nф+1)T],

где ;

, ;

- коэффициенты КИХ-фильтра Фурье;

К=1 - коэффициент усиления фильтра;

ωс=2πFc - полоса пропускания фильтра.

Опытным путем было установлено, что наилучшие результаты по очистке спектральной функции дает КИХ-фильтр Фурье с параметрами Nф=301 и Fc=1,1. Амплитудно-частотная характеристика фильтра показана на фиг.7. На фиг.7 значение f обозначает условную частоту АЧХ фильтра.

На основании (1), (4), (5) и алгоритма КИХ-фильтра Фурье было разработано программное обеспечение для построения Ф(ω) и оценки ω1.

При первом построении Ф(ω) программа автоматически выявляет экстремумы и сохраняет их частоты в файле. При повторном и последующих построениях Ф(ω) частоты выявленных экстремумов сравниваются частотами с сохраненными в файле. Частоты, отличающиеся менее чем на 1%, помечаются флажком на нижней части графика (фиг.8).

Первый экстремум ω1=2.518 Гц равен частоте собственных колебаний пролета моста по первому тону. Эта частота и является предметом мониторинга. Экстремумы на частотах 20 и более Герц являются резонансными частотами собственных колебаний вибродатчика.

При использовании вибродатчика MS2004+ для оценки жесткости и прочности пролета мостового необходима запись его показаний на карманный компьютер с последующей перезаписью по каналу USB на персональный компьютер, используемый для накопления результатов мониторинга. Практика показывает, что для обеспечения заданной точности измерения ωi период измерения вибраций пролета Тоц должен составлять примерно 3-4 мин.

Как было показано выше, в настоящее время предельно достижимая точность измерения ω1, полученная методом [2] не может превышать 0,2 Гц.

Достигнутая в настоящее время точность измерения ω1 предлагаемым методом составляет 0,003 Гц. При необходимости эту точность можно увеличить путем изменения Тоц.

Источники информации

1. Патент РФ №2279653, МПК G01M 7/00, от 2006 г.

2. Бокарев С.А., Прибытков С.С., Яшнов А.Н. Содержание искусственных сооружений с использованием информационных технологий: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. - М.: ГОУ: Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008. - 195 с.

3. СНиП 3.06.07-86. Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. - 40 с.

4. Клаф Р., Пеизиен Дж. Динамика сооружений: Пер. с англ. - М.: Стройиздат, 1979. - 320 с.

5. Быкова Н.М., Баранов Т.М. Технологии управления геодинамической безопасностью и долговечностью городских мостов / Превентивные меры по уменьшению природных и техногенных бедствий / Тр. IV Международного геотехнического симпозиума: Хабаровск, 2011.

6. Быкова Н.М., Зайнабдинов Д.А., Баранов Т.М., Мишутин В.О. Система автоматизированного мониторинга геодинамической безопасности городских мостов / Транспортное строительство, №7, М.: 2011.

Способ оценки жесткости и прочности автодорожных и железнодорожных мостов, заключающийся в том, что предлагается применить способ измерения, основанный на применении тестового сигнала вида белый шум, при котором частота собственных колебаний пролета моста около положения, в котором действие сил на него уравнивается, может быть измерена с любой наперед заданной точностью как максимум спектра сигнала от реакции мостового сооружения на белый шум, а в качестве эталонного сигнала, близкого к белому шуму, предлагается использовать поток транспортных средств или движение железнодорожного эшелона через мост.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации автомобильных дорог, а именно к методам и средствам диагностики состояния конструкций. При реализации способа на поверхности дорожной конструкции производится ударное воздействие, измерение реакции дорожной конструкции производится датчиками - пьезокерамическими виброакселерометрами, установленными на полосе наката в контрольных точках на различных расстояниях от центра области контакта на поверхности покрытия параллельно оси автомобильной дороги.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для вибрационных испытаний различных изделий. .

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к вибрационным испытаниям конструкций, и может быть использовано в машиностроении для определения динамических характеристик и динамической устойчивости при испытаниях на вибростойкость и исследованиях поведения конструкций при переменных нагрузках и идентификации распределенных механических систем по экспериментальным данным.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к резонансным испытаниям механических конструкций, и обеспечивает экспериментальное определение характеристик собственных колебаний испытываемого объекта и может быть использовано в машиностроении.

Изобретение относится к области определения состояния несущих конструкций антенно-мачтовых сооружений (АМС), оперативного оповещения об изменении их состояния, предупреждения возникновения чрезвычайных ситуаций и может быть использовано в автоматизированных системах мониторинга безопасности несущих конструкций в процессе эксплуатации зданий и сооружений.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для мониторинга технического состояния фундаментов электроприводов насосных агрегатов.

Изобретение относится к области испытательной техники, а именно к установкам для испытаний на ударные воздействия конструкций различного назначения. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для мониторинга безопасной эксплуатации зданий и инженерно-строительных сооружений. .

Изобретение относится к устройствам для исследования прочностных свойств конструкций, в частности крыла воздушного судна, и может быть использовано для контроля его прочности путем замера вибраций консоли крыла непосредственно в полете.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к способам испытания электромагнитных реле с самовозвратом на центрифуге. Согласно способу на центрифугу устанавливают одновременно все испытываемые реле, измерение и контроль параметров реле совмещают и проводят одновременно у всех реле без коммутации проводов за одно увеличение напряжения только одного источника тока Е1 питания катушек одновременно всех реле до напряжения срабатывания всех реле и за одно уменьшение до напряжения возврата всех реле. Напряжение источника тока Е1 изменяют с переменной скоростью: быстро вне интервалов напряжения как вероятного срабатывания, так и вероятного возврата реле, и медленно внутри этих интервалов, а путем переключения только одного тумблера подачи плюса напряжения источника E1 одновременно на катушки всех реле можно мгновенно перейти от измерения и контроля одной совокупности параметров одновременно у всех реле к измерению и контролю другой совокупности параметров одновременно у всех реле, и путем включения определенной совокупности тумблеров можно измерять и контролировать параметры на выбор любой совокупности реле. Измерения, контроль параметров проводят несколько раз на интервале испытания с последующим исключением явно ошибочных результатов и за оценку величины параметра принимают среднее значение оставшихся результатов, причем первоначально производят два измерения, сравнивают полученные результаты с требованиями ТУ и с результатами более ранних испытаний и устанавливают безошибочность результатов измерения, при ошибочности результата производят дополнительные измерения до получения безошибочного результата, а за оценку параметра берут среднее значение ранее полученных и дополнительных измерений. Технический результат: увеличено число одновременно испытываемых реле, исключена коммутация проводов схемы во время испытания, упрощена технология испытаний реле, повышена точность оценки и достоверность контроля параметров реле. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания линейным ускорением электромагнитных реле с самовозвратом, и может быть использовано для испытания на центрифуге одновременно более двух реле. Технический результат: увеличено число одновременно испытываемых реле, исключена коммутация проводов схемы во время испытания, упрощена технология испытаний, совмещены измерение и контроль параметров одновременно у всех реле, уменьшены число и время испытаний, ресурсо-, энерго- и трудозатраты, обеспечена возможность измерения и контроля параметров одновременно у всех реле и возможность практически мгновенно перейти от измерения и контроля одних параметров одновременно у всех реле к контролю других параметров одновременно у всех реле, а также испытывать все реле или на выбор любую их совокупность. Технический результат достигается тем, что устройство содержит два источника постоянного тока, четыре группы пространственно-разнесенных электрических перемычек и четыре группы тумблеров, сигнально-коммутационное приспособление с сигнальным блоком, клеммную плату в комнате оператора, клеммную плату центрифуги, приспособление для крепления реле с блоком штепсельных разъемов с числом посадочных мест для реле и штепсельных разъемов, равным числу испытываемых реле, причем одна группа перемычек находится в сигнально-коммутационном приспособлении, одна - в сигнальном блоке и две - в блоке штепсельных разъемов, две группы тумблеров находятся непосредственно в сигнально-коммутационном приспособлении и две группы - в сигнальном устройстве, при этом в сигнальном блоке число сигнальных лампочек равно числу испытываемых реле. 1 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к резонансным испытаниям механических конструкций, и может быть использовано в машиностроении для определения характеристик собственных колебаний испытываемого объекта. Способ включает последовательное двукратное механическое возбуждение испытываемого объекта гармоническими силами с пошагово изменяемой частотой, создаваемыми электродинамическими вибраторами, с разными массами подвижных частей при первом и втором возбуждениях, установленными в неизменных точках испытываемого объекта, измерение вибраций (перемещений, скоростей или ускорений), построение амплитудных и фазовых частотных характеристик или синфазных и квадратурных составляющих вибраций. Технический результат заключается в повышении точности измерений при экспериментальном определении собственных частот и обобщенных масс колеблющихся конструкций испытываемого объекта. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытательным устройствам, и предназначено для проведения испытаний плоских конструкций. Устройство включает силовой пол, надувную камеру, по контуру которой установлены ограничительные элементы, опорные элементы, прикрепленные к силовому полу и компрессор. Дополнительно оно снабжено передвижными рамами, расположенными над испытываемой конструкцией, компьютером, набором измерительных датчиков-тензопреобразователей, установленных на поверхности испытываемой конструкции, а также закрепленных на передвижных рамах, датчиком давления надувной камеры, контроллером и исполнительным устройством. При этом испытываемая конструкция, перевернутая относительно продольной оси на 180°, уложена на надувную камеру, расположенную непосредственно на силовом полу, опорные элементы установлены поверх испытываемой конструкции. При этом процесс нагружения и регистрации показаний измерительных приборов объединен и автоматизирован. Технический результат заключается в упрощении конструкции, повышении точности результатов измерения и автоматизации процесса испытаний. 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к средствам мониторинга технического состояния различных сооружений, и может быть использовано для текущей оценки и прогноза безопасной эксплуатации зданий и/или сооружений при возможных неблагоприятных воздействиях на объект. Оценку предела прочности материала объекта выполняют косвенным путем через оценку модуля упругости, используя приближенные эмпирические зависимости между этими величинами для анализируемых материалов. При этом упругие свойства материала определяют с помощью их подбора в расчетной конечно-элементной математической модели до достижения соответствия расчетных динамических характеристик, как интегральных, так и в контрольных точках объекта при схожих внешних воздействиях к аналогичным экспериментальным характеристикам, которые определяют из спектрального анализа сейсмических сигналов, регистрируемых на обследуемом объекте в этих точках. Технический результат заключается в повышении точности и расширении области применения. 5 ил.

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля, а именно к виброакустическим методам, и может найти применение для физического контроля железобетонных опор со стержневой напрягаемой арматурой. Способ заключается в том, что на опору устанавливают акустический датчик, регистрируют акустическую эмиссию (АЭ), сравнивают ее с ранее полученной, по результатам сравнения судят о физическом состоянии опоры. При этом на опору устанавливают акселерометр, акустический датчик и акселерометр устанавливают на границе заделки опоры в фундамент или в грунт, на опоре закрепляют вибратор и подвергают опору нагрузке, изменяющейся по амплитуде и частоте. На первоначальном этапе определяют резонансную частоту опоры, на данной резонансной частоте регистрируют амплитуду колебаний опоры, суммарную энергию АЭ, количество импульсов АЭ, скорость счета импульсов АЭ от возникающих и развивающихся дефектов, образующихся под воздействием колебаний опоры на резонансной частоте за определенный период времени. Затем полученные результаты заносятся в персональный компьютер под номером опоры, на последующих этапах контроля строят графики изменения амплитуды колебаний опоры и параметров АЭ на ранее установленной резонансной частоте. По характеру изменения значений регистрируемых параметров судят о физическом состоянии опоры и фундамента, о жесткости закрепления опоры в фундаменте или грунте и принимают решение об устранении выявленных дефектов, или замене опоры, или усилении крепления оборудования на опоре. Технический результат заключается в возможности оценки и прогнозирования состояния опор, их остаточного ресурса железобетонной опоры, а также оценки надежности крепления оборудования на опорах. 1 ил.

Стенд содержит раму (1) с установленным на ней с помощью плоских наклонных рессор (4, 5) желобом (2) с закрепленными на его нижней поверхности ребрами жесткости (3). Желоб связан с установленным на раме кривошипно-шатунным приводом с регулируемой частотой вращения его двигателя. Высота передних сменных рессор (5) равна или меньше высоты задних рессор (4). Желоб выполнен с постоянно закрепленной на нем ограничительной задней стенкой (8) и шарнирно закрепленной на его нижней части передней стенкой (10) с возможностью ее фиксации в исходном вертикальном положении фиксатором (11). Под передней стенкой на раме размещен приемный короб (12) для разгрузки в него пробы транспортируемого груза (7). Стенд снабжен прибором для измерения времени разгрузки пробы транспортируемого груза из желоба в приемный короб. Обеспечивается оптимизация параметров проектируемого виброконвейера. 1 ил.

Изобретение относится к области экспериментальных исследований характеристик рассеивания энергии при колебаниях и может быть использовано при исследовании динамических характеристик, прочности и устойчивости конструкций и материалов. В предлагаемом способе возбуждают колебания исследуемого объекта, регистрируют резонансные частоты и кинематический параметр при резонансных частотах, затем путем изменения частоты вынуждающей силы снижают кинематический параметр до выбранной величины, фиксируют ее и соответствующую ей частоту колебаний. По полученным экспериментальным значениям частот и величин кинематического параметра рассчитывают логарифмические декременты колебаний. Технический результат заключается в упрощении проведения процесса исследований. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к исследованию характеристик рассеивания энергии при колебаниях и может быть использовано при исследованиях технических свойств материалов, динамических характеристик конструкций и их устойчивости при переменных нагрузках. В ходе реализации способа возбуждают вынужденные колебания испытуемого объекта, измеряют и регистрируют резонансную частоту fr и амплитуду qr=q(fr) одного из кинематических параметров колебаний испытуемого объекта на резонансных частотах. Затем путем изменения частоты вынуждающей силы производят расстройку резонанса по частоте на величину Δf и регистрируют амплитуду q1=q(fr-Δf) выбранного кинематического параметра на частоте f1=fr-Δf. Далее возбуждают вынужденные колебания испытуемого объекта на второй частоте f2=fr+Δf, регистрируют амплитуду q2=q(fr+Δf) и вычисляют логарифмический декремент колебаний δ(Δf). Технический результат заключается в упрощении проведения процесса исследований. 1 табл.

Изобретение относится к области экспериментальных исследований характеристик рассеивания энергии при колебаниях и может быть использовано при исследованиях динамических характеристик, прочности и устойчивости конструкций и материалов. При реализации способа ширину резонансных пиков определяют как разность двух характерных частот, полученных при пересечении резонансных кривых на произвольной высоте прямой, параллельной оси частот. Далее логарифмические декременты колебаний рассчитывают по соответствующим формулам. Технический результат заключается в упрощении процесса исследований. 2 ил.
Наверх