Способ неразрушающего контроля несущей способности однопролетных железобетонных балок



Способ неразрушающего контроля несущей способности однопролетных железобетонных балок
Способ неразрушающего контроля несущей способности однопролетных железобетонных балок
Способ неразрушающего контроля несущей способности однопролетных железобетонных балок
Способ неразрушающего контроля несущей способности однопролетных железобетонных балок
Способ неразрушающего контроля несущей способности однопролетных железобетонных балок
Способ неразрушающего контроля несущей способности однопролетных железобетонных балок
Способ неразрушающего контроля несущей способности однопролетных железобетонных балок
Способ неразрушающего контроля несущей способности однопролетных железобетонных балок

 


Владельцы патента RU 2579545:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" (ВоГУ) (RU)

Изобретение относится к неразрушающему контролю несущей способности однопролетных железобетонных балок по критериям прочности арматуры и бетона. Сущность: на контролируемой железобетонной балке определяют места с наибольшими деформациями от эксплуатационной нагрузки и в этих местах устанавливают измерители деформаций. Затем нагружают железобетонную балку пробной нагрузкой. Определяют величину относительной деформации по отдельности для бетона и для арматуры железобетонной балки. Для каждой ступени пробной нагрузки определяют среднее значение относительной деформации по отдельности для бетона и для арматуры железобетонной балки. Также для каждой ступени пробной нагрузки по отдельности для бетона и для стальной арматуры железобетонной балки рассчитывают среднеквадратичные отклонения относительной деформации. Используя априорную информацию, находят среднее значение предельной относительной деформации по отдельности для бетона и для арматуры железобетонной балки. Определяют верхнее значение предельной нагрузки и нижнее значение предельной нагрузки по отдельности для бетона и для арматуры железобетонной балки. Предельную несущую способность железобетонной балки определяют по наименьшей паре полученных для бетона и для арматуры железобетонной балки значений предельных нагрузок и . Затем по значениям предельной несущей способности железобетонной балки теоретически рассчитывают значения наибольших изгибающих моментов и , воздействию которых может подвергаться железобетонная балка. Находят теоретическую зависимость изгибающего момента M q от величины нагрузки, действующей на железобетонную балку. Из равенств моментов и находят верхнее значение предельной нагрузки на железобетонную балку и нижнее значение предельной нагрузки на железобетонную балку . Технический результат: повышение безопасности испытаний железобетонных конструкций и повышение точности определения несущей способности железобетонных конструкций. 4 ил.

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю несущей способности однопролетных железобетонных балок по критериям прочности арматуры и бетона.

Известен способ неразрушающего контроля несущей способности изделий (Патент РФ 2161788, МПК G01N 3/10, 1999), заключающийся в том, что на изделии определяют места возможных максимальных линейных или угловых перемещений, в этих местах конструкцию нагружают испытательной механической нагрузкой, не превышающей предельного ее значения по прочности и жесткости конструкции, и определяют значения максимальных перемещений. При этом нагружение конструкции выполняют в одном и том же месте 5-10 раз постоянной по значению механической нагрузкой. Нагружение осуществляют не менее чем при трех различных ступенях нагрузки. По результатам трех средних значений перемещений и соответствующим нагрузкам строят прямую зависимости нагрузки от перемещения, определяют не менее трех доверительных интервалов измерений перемещений, по точкам которых строят доверительные границы измеряемых перемещений, а прочность конструкции определяют с учетом средних значений перемещений при линейной зависимости между нагрузкой и перемещением.

Недостатками этого способа является то, что оценка несущей способности осуществляется по критерию предельного перемещения, а не по более важному критерию - прочности конструкции, а также то, что при испытании к эксплуатационной нагрузке на конструкцию добавляется испытательная нагрузка, что приводит к увеличению существующих повреждений в материале конструкции и риску ее разрушения.

Известен способ неразрушающего определения несущей способности строительных конструкций (Патент РФ 2460057, МПК G01N 3/32, 2011), заключающийся в том, что на поверхности испытуемой конструкции определяют места возможных максимальных деформаций. В этих местах испытуемую конструкцию нагружают 5-10 раз механической нагрузкой, не превышающей предельного значения, и определяют величину деформации конструкции. О прочности конструкции судят с учетом значений величины деформации. Нагружают конструкцию механической нагрузкой, направленной противоположно эксплуатационной нагрузке и собственному весу конструкции. При этом используют три ступени нагружения. При каждом нагружении измеряют деформации в конструкции в опасном и рядом с опасным сечениях. Находят положение нейтральной оси в опасном сечении. По измеренным деформациям в опасном сечении с учетом расположения нейтральной оси строят эпюру деформаций в этом сечении. По результатам трех средних значений относительных деформаций и соответствующим им нагрузкам строят среднюю прямую зависимости нагрузки от относительной деформации. В качестве величины предельной относительной деформации используют значение, равное 0,05%, которое соответствует пределу упругости материала, и до которого кривую зависимости нагрузки от относительной деформации считают прямой линией. Несущую способность конструкции определяют в виде интервала значений . Строят равномерный закон распределения предельной нагрузки Fпр как случайной величины по известным значениям и . Несущую способность конструкции определяют по заданной вероятности как абсциссу в законе распределения с соответствующей обеспеченностью.

Недостатками этого способа является ограниченность применения только для металлических конструкций, отсутствие учета изменчивости средней предельной деформации металла, что занижает точность определения предельной нагрузки. Кроме этого, полученный результат в виде сосредоточенной предельной нагрузки не согласуется с эксплуатационной нагрузкой на конструкцию, которая, как правило, имеет распределенный характер.

Наиболее близким к предлагаемому является способ неразрушающего контроля несущей способности железобетонных конструкций (Патент РФ 2275613, МПК G01N 3/00), согласно которому определяют места возможных максимальных деформаций в стержнях арматуры и в бетоне конструкции, в этих местах устанавливают измерители деформаций, конструкцию нагружают испытательной механической статической нагрузкой, не превышающей предельного ее значения, определенного по прочности бетона или арматуры конструкции, и определяют значения деформаций в бетоне и в арматуре. При этом нагружение конструкции выполняют в одном и том же месте 5-10 раз постоянной по значению статической механической нагрузкой при двух-пяти различных ступенях нагрузки. По результатам двух-пяти испытаний при одном значении нагрузки находят средние значения деформаций и соответственно два-пять значений доверительных интервалов измеренных деформаций, по которым строят график зависимости средних значений деформации от нагрузки и доверительные границы. При этом деформации измеряют одновременно в двух крайних стержнях арматуры и в двух крайних местах бетона на верхней грани сжатой зоны элемента в опасном сечении конструктивного элемента. По средним деформациям в арматуре и бетоне строят графики зависимости деформаций от нагрузки и доверительные границы, аппроксимируя их полиномами второй-пятой степени. На графике зависимости деформаций от нагрузки на оси абсцисс (деформаций) откладывают значение предельной деформации по нормативным документам по расчету железобетонных конструкций и графически определяют несущую способность (предельную нагрузку) конструкции по прочности арматуры и прочности бетона отдельно, принимая наименьшее значение предельной нагрузки из двух полученных значений.

Недостатком этого способа является то, что к эксплуатационной нагрузке на конструкцию добавляется испытательная нагрузка, что приводит к увеличению существующих повреждений в материале конструкции и риску ее разрушения. Также в качестве недостатков можно отметить отсутствие учета изменчивости предельных деформаций в бетоне и арматуре конструкции и отсутствие обоснованности применяемой вероятности 0,95 при назначении границ доверительного интервала. Кроме этого, полученный результат в виде сосредоточенной предельной нагрузки не согласуется с эксплуатационной нагрузкой на конструкцию, которая, как правило, имеет распределенный характер.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение безопасности испытаний железобетонных конструкций путем применения разгружающей пробной нагрузки, повышение точности определения несущей способности железобетонных конструкций путем учета изменчивости всех контролируемых величин на стадии эксперимента, а также путем введения однозначности по отношению к точности характеристик всех случайных величин благодаря использованию «правила трех сигм» с вероятностью размещения случайной величины в целевом интервале Р=0,9972.

Сущность предлагаемого способа неразрушающего контроля несущей способности однопролетных железобетонных балок заключается в следующем. На контролируемой железобетонной балке определяют места с наибольшими деформациями от эксплуатационной нагрузки и в этих местах устанавливают измерители деформаций, например, тензорезисторы. Затем нагружают железобетонную балку пробной нагрузкой F, направленной противоположно эксплуатационной нагрузке и собственному весу железобетонной балки и не превышающей предельного значения, определенного по прочности бетона и арматуры железобетонной балки. Определяют величину относительной деформации по отдельности для бетона и для арматуры железобетонной балки. При этом нагружение пробной нагрузкой и определение величины относительной деформации бетона и арматуры железобетонной балки производят не менее 10 раз при каждом из не менее чем трех значений пробной нагрузки. При каждом нагружении перед определением относительной деформации бетона и арматуры железобетонную балку выдерживают под пробной нагрузкой до стабилизации деформаций. Повторное нагружение этой же пробной нагрузкой производят не ранее чем через 10 минут.

Для каждого значения пробной нагрузки по отдельности для бетона и арматуры железобетонной балки определяют средние значения относительной деформации по формуле:

,

где - среднее значение относительной деформации бетона или арматуры при j-том значении пробной нагрузки;

n - число нагружений железобетонной балки пробной нагрузкой при j-том значении пробной нагрузки;

εi - i-тая относительная деформация бетона или арматуры при j-том значении пробной нагрузки.

Затем по отдельности для бетона и арматуры строят графики функции .

Для каждого значения пробной нагрузки по отдельности для бетона и арматуры железобетонной балки рассчитывают среднеквадратичные отклонения относительной деформации Sεj по формуле:

.

Дальше по «правилу трех сигм» определяют верхнюю границу измерения относительных деформаций по отдельности для бетона и арматуры железобетонной балки и строят графики функции .

Примерный вид графиков представлен на фиг. 1.

Применяя метод наименьших квадратов, находят аналитические выражения для функций .

Используя априорную информацию, находят среднее значение предельной относительной деформации по отдельности для бетона и для арматуры железобетонной балки.

Определяют верхнее значение предельной нагрузки и нижнее значение предельной нагрузки по отдельности для бетона и для арматуры железобетонной балки по уравнениям:

Предельную несущую способность железобетонной балки определяют по наименьшей паре полученных для бетона и арматуры железобетонной балки значений предельных нагрузок и . Затем по значениям предельной несущей способности железобетонной балки теоретически рассчитывают значения наибольших изгибающих моментов и , воздействию которых может подвергаться железобетонная балка. Находят теоретическую зависимость изгибающего момента Mq от величины нагрузки, действующей на железобетонную балку. Из равенств моментов и находят верхнее значение предельной нагрузки на железобетонную балку и нижнее значение предельной нагрузки на железобетонную балку .

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. На контролируемой железобетонной балке теоретически выявляют место наибольшего изгибающего момента от эксплуатационной нагрузки с учетом собственного веса балки. В этом месте на крайние стержни арматуры в зоне растяжения и поверхность бетона в зоне сжатия устанавливают тензорезисторы и измеряют начальное омическое сопротивление R0 каждого из них. Затем нагружают железобетонную балку пробной нагрузкой F, направленной противоположно эксплуатационной нагрузке и собственному весу железобетонной балки и не превышающей предельного значения, определенного по прочности бетона и арматуры железобетонной балки. Определяют величину относительной деформации по отдельности для бетона и для арматуры железобетонной балки. При этом нагружение пробной нагрузкой и определение величины относительной деформации бетона и арматуры железобетонной балки производят не менее 10 раз при каждом из не менее чем трех значений пробной нагрузки. При каждом нагружении перед определением относительной деформации бетона и арматуры железобетонную балку выдерживают под пробной нагрузкой до стабилизации деформаций. Повторное нагружение этой же пробной нагрузкой производят не ранее чем через 10 минут.

Для определения значения наибольшей эксплуатационной нагрузки Fmax в месте наибольшего изгибающего момента Mmax теоретически находят значение момента от эксплуатационной нагрузки и собственного веса балки qэкс+qсв, например, для балки, изображенной на фиг. 2 по формуле:

где l - длина балки.

Наибольший изгибающий момент Mmax приравнивают к моменту MF от наибольшей эксплуатационной нагрузки Fmax:

и находят Fmax.

В целях безопасности максимальное значение пробной нагрузки F берут равным половине наибольшей эксплуатационной нагрузки Fmax.

Величину относительной деформации по отдельности для бетона и арматуры железобетонной балки при каждом нагружении рассчитывают по формуле:

где R1 - ответное омическое сопротивление тензорезистора после приложения к железобетонной балке пробной нагрузки;

k - коэффициент тензочувствительности тензорезистора.

По результатам не менее 10 испытаний при каждом значении пробной нагрузки находят средние значения относительных деформаций по отдельности для арматуры и бетона железобетонной балки по формуле:

и строят графики функции .

Затем рассчитывают среднеквадратичные отклонения относительных деформаций бетона и арматуры железобетонной балки для каждого значения пробной нагрузки по формуле:

По «правилу трех сигм» определяют верхнюю границу относительных деформаций и строят графики функции по отдельности для бетона и для арматуры железобетонной балки.

Применяя метод наименьших квадратов, находят аналитические выражения для функций .

Используя априорную информацию, находят среднее значение предельной относительной деформации по отдельности для бетона и для арматуры железобетонной балки. Так, согласно СП 52-101-2003, для арматуры недопустимо превышение среднего значения предельной деформации , равного 0,025. По [3] коэффициент вариации νσ для предела текучести материала арматуры для одного и того же профиля с одного и того же завода равен 0,01÷0,04.

Используют следующее выражение для определения среднеквадратичного отклонения нормативной прочности арматуры:

где Rs - нормативная прочность арматуры, значение которой принимают по СП 52-101-2003 или определяют испытаниями арматуры железобетонной балки.

Коэффициент вариации νE модуля упругости стали ES по [3] колеблется от 0,02 до 0,06. По СП 52-101-2003 принимают среднее значение модуля упругости арматуры .

Используя зависимость:

где εS - относительная деформация арматуры,

методом линеаризации, находят выражение для среднеквадратичного отклонения относительной деформации арматуры:

где - среднеквадратичное отклонение прочности арматуры железобетонной балки;

- среднеквадратичное отклонение модуля упругости арматуры железобетонной балки.

Согласно СП 52-161-2003, значение предельной деформации бетона при сжатии и непродолжительном действии нагрузки составляет εb=0,002.

По [3] коэффициент вариации прочности бетона принимают равным 0,04.

Известно, что прочность бетона хорошо описывается нормальным законом распределения [3]. Модуль упругости бетона при сжатии по СП 52-161-2003 зависит от класса бетона.

Оценку средней прочности бетона производят по формуле:

,

где n - число испытаний;

Rbi - прочность бетона на i-том испытании.

Среднеквадратичное отклонение прочности бетона рассчитывают по формуле:

.

В [5] описывается определение модуля упругости бетона методом динамического индентирования применительно к эксплуатируемым железобетонным конструкциям. Использование эмпирической формулы для определения модуля упругости бетона в этом методе позволяет определить среднее значение модуля упругости бетона и его среднеквадратичное отклонение для статистического анализа.

На основе представленной априорной информации рассчитывают среднее значение предельной относительной деформации бетона :

,

Применяя метод линеаризации, находят среднеквадратичное отклонение значения предельной относительной деформации бетона.

Среднему значению предельных относительных деформаций арматуры будет соответствовать верхнее значение предельной нагрузки , которая будет верхним значением несущей способности балки по критерию прочности стальной арматуры. Ее значение находят из уравнения:

Нижнее (наименьшее) значение предельной нагрузки (наиболее осторожный вариант) определяют из уравнения:

.

Аналогичным способом определяют нижнее и верхнее значения несущей способности балки по критерию прочности бетона.

Предельную несущую способность железобетонной балки определяют по наименьшей паре полученных для бетона и арматуры железобетонной балки значений предельных нагрузок и .

По значениям предельной несущей способности железобетонной балки теоретически рассчитывают значения наибольших изгибающих моментов и , воздействию которых может подвергаться железобетонная балка. Например, для расчетной схемы, представленной на фиг. 3:

где l - длина балки.

Затем находят теоретическую зависимость изгибающего момента Mq от величины нагрузки, действующей на железобетонную балку. Так для расчетной схемы, изображенной на фиг. 4:

где - нижнее значение предельной нагрузки на железобетонную балку;

- верхнее значение предельной нагрузки на железобетонную балку.

Из равенств моментов и находят верхнее значение предельной нагрузки на железобетонную балку и нижнее значение предельной нагрузки на железобетонную балку .

Для балок с другой расчетной схемой и другой нагрузкой, предельную нагрузку находят аналогичным методом.

Иллюстрации:

Фиг. 1 - графики функций 1 - функция зависимости нагрузки от относительной деформации; 2 - функция зависимости наибольших значений относительной деформации от нагрузки, 3 - функция нормального закона распределения случайной величины;

Фиг. 2 - пример схемы приложения пробной нагрузки F в стадии эксперимента;

Фиг. 3 - схема приложения предельной сосредоточенной нагрузки Fпр в опасном сечении;

Фиг. 4 - схема приложения предельной равномерно распределенной нагрузки qпр.

Литература:

1. Шишкин И.Ф. Метрология, стандартизация и управление качеством / Под ред. акад. Н.С. Соломенко. - М.: Изд-во стандартов, 1990.

2. Лужин О.В. Обследование и испытание сооружений / О.В. Лужин, А.Б. Злочевский, И.А. Горбунов, В.А. Волохов. - М.: Стройиздат, 1987.

3. Шпете, Г. Надежность строительных конструкций / Пер. с нем. - М.: Стройиздат, 1994.

4. Джонсон Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке / Н. Джонсон, Ф. Лион. - М.: Мир, 1980.

5. Мацулевич О.В. Определение модуля упругости бетона методом динамического индентирования / О.В. Мацулевич, В.А. Рудницкий, Д.А. Литвиновский // Неразрушающий контроль и диагностика. - 2012. - №4. - с. 46-56.

Способ неразрушающего контроля несущей способности однопролетных железобетонных балок по критериям прочности бетона и арматуры, заключающийся в том, что определяют места железобетонной балки с наибольшими деформациями от эксплуатационной нагрузки; в этих местах устанавливают измерители деформаций: для бетона в области сжатия, для арматуры в области растяжения; нагружают железобетонную балку пробной нагрузкой F, направленной противоположно эксплуатационной нагрузке и собственному весу железобетонной балки и не превышающей предельного значения несущей способности, определяемой прочностью бетона и арматуры железобетонной балки; определяют величину относительной деформации бетона и арматуры железобетонной балки; нагружение пробной нагрузкой и определение значений относительной деформации бетона и арматуры железобетонной балки повторяют несколько раз не менее чем при трех значениях нагрузки; для каждого значения нагрузки определяют среднее значение относительной деформации бетона и арматуры железобетонной балки и строят доверительные интервалы результатов измеренных относительных деформаций, отличающийся тем, что нагружение пробной нагрузкой F при каждом значении нагрузки производят не менее 10 раз; при каждом нагружении перед измерением относительной деформации бетона и арматуры железобетонную балку выдерживают под нагрузкой до стабилизации деформаций; повторное нагружение этой же нагрузкой производят не ранее чем через 10 минут; по результатам измерения относительной деформации по отдельности для бетона и арматуры железобетонной балки строят графики функции ; для каждого значения пробной нагрузки по отдельности для бетона и арматуры железобетонной балки рассчитывают среднеквадратичное отклонение Sε измеренных относительных деформаций; по «правилу трех сигм» определяют верхнюю границу относительных деформаций и строят графики функции по отдельности для бетона и арматуры железобетонной балки; используя метод наименьших квадратов, находят аналитические выражения для функций и ; используя априорную информацию, находят среднее значение предельной относительной деформации по отдельности для бетона и для арматуры железобетонной балки; определяют верхнее значение предельной нагрузки и нижнее значение предельной нагрузки по отдельности для бетона и для арматуры железобетонной балки по уравнениям:


предельную несущую способность железобетонной балки определяют по наименьшей паре полученных для бетона и арматуры железобетонной балки значений предельных нагрузок и ; затем по значениям предельной несущей способности железобетонной балки теоретически рассчитывают значения наибольших изгибающих моментов и , воздействию которых может подвергаться железобетонная балка; находят теоретическую зависимость изгибающего момента Mq от нагрузки, действующей на железобетонную балку; из равенств моментов и находят верхнее значение предельной нагрузки на железобетонную балку и нижнее значение предельной нагрузки на железобетонную балку .



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам определения прочности лопаточных дисков турбомашин с вильчатым соединением. Способ заключается в создании эксплуатационных условий нагружения одновременно в трех верхних крепежных отверстиях элементах обода диска.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность. Стенд содержит основание, установленные на нем маховик с приводом вращения, штанги по количеству точек нагружения по заданной поверхности образца с ударниками для взаимодействия с образцом, установленные с возможностью изменения положения по длине маховика, приспособления для создания фрикционного взаимодействия штанг с маховиком, приспособления для возврата штанг в исходное положение и устройство для размещения образца, выполненное с обеспечением взаимодействия образца с ударниками.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к устройствам для экспериментальных исследований прочностных свойств и процессов накопления усталостных повреждений в поверхностных слоях образцов из конструкционных материалов в зависимости от закона изменения на поверхности образца напряжения и его градиента.

Изобретение относится к системе и способу измерения усталости для механических деталей летательного аппарата, например самолета, а также к способу технического обслуживания летательного аппарата.

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам определения динамических характеристик эластичных материалов. Сущность: испытываемые образцы эластомеров в виде цилиндрических втулок, надетых на валы рычагов, устанавливают в симметрично расположенные относительно оси столика вибратора отверстия приспособления.

Изобретение относится к испытаниям материалов, а именно к способам определения динамических характеристик эластичных материалов. Сущность: испытываемые образцы материала устанавливают на столик вибратора между верхней и нижней металлическими пластинами приспособления, обеспечивающего возможность изменения и фиксации угла наклона испытываемых образцов материала к поверхности столика вибратора в интервале от 0° до 90°.

Изобретение относится к способам испытания материалов. Сущность: образец сначала растягивают до максимальной заданной деформации, выдерживают при этой деформации заданное время, сжимают до исходного ненагруженного состояния, выдерживают заданное время, затем циклически деформируют с выдержкой по времени на каждой ступени деформации при растяжении и сжатии, при этом деформация на каждом цикле растяжения задается меньшей, чем на предыдущем цикле, а деформация на каждом цикле разгрузки задается большей, чем на предыдущем цикле.

Изобретение относится к строительству, в частности к определению параметров деформирования бетона в условиях циклических нагружений до уровня, не превышающего предела прочности бетона на сжатие Rb и на растяжение Rbt.

Изобретение относится к области вибрационной техники и предназначено для исследования образцов горных пород и моделей из эквивалентных материалов на воздействие механических колебаний, а именно, волн Рэлея.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для контроля жесткости балок, изготовленных из материала, обладающего физически нелинейными свойствами (в частности, железобетонных балок), и нагруженных равномерно распределенной нагрузкой.

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для испытания образцов горных пород при моделировании энергообмена в массиве горных пород с целью прогноза и предотвращения опасных динамических явлений. Стенд содержит опорную раму, размещенные в ней захват для контробразца, гидравлический механизм для взаимного поджатия образцов, соединенный с захватом для контробразца, каретку, гидравлический механизм для взаимного перемещения образцов, соединенный с кареткой, и захват для образца, установленный на каретке. Стенд дополнительно снабжен механизмом ударного нагружения, установленным на каретке с возможностью взаимодействия с захватом для образца и с кареткой, при этом механизм ударного нагружения выполнен в виде ударника в форме стержня, электромагнитного якоря в форме кольца, закрепленного на каретке, и двух электромагнитных катушек для независимого взаимодействия с якорем, причем ударник подвижно размещен в отверстии якоря, а катушки закреплены на ударнике с противоположных сторон относительно якоря. Технический результат: расширение функциональных возможностей стенда, увеличение объема получаемой информации при изучении энергообмена на образцах горных пород за счет обеспечения исследований энергообмена при регулируемом возбуждении в образце разнонаправленных ударных волн в процессе формирования подвижек. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к устройствам для испытания материалов, в частности горных пород, при исследовании энергообмена в массиве горных пород с целью прогноза и предотвращения опасных динамических явлений. Стенд содержит опорную раму, размещенные в ней захват в виде каретки для образца, захват для контробразца, гидравлический механизм для взаимного поджатая образцов, связанный с захватом для контробразца, и гидравлический механизм для взаимного перемещения образцов, связанный с захватом для образца. Стенд снабжен дополнительным гидравлическим механизмом, размещенным на каретке и предназначенным для взаимодействия с образцом. Технический результат: расширение функциональных возможностей стенда, а также увеличение объема получаемой информации при изучении энергообмена в массиве горных пород. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к установкам для испытания образцов материалов на прочность, и может быть применено в заводской и исследовательской лабораториях. Установка содержит основание, пассивный и активный захваты образца, шкив с двумя тягами и с грузами каждая и мотор-редуктор. В установке дополнительно установлена прямоугольная рама, соединенная с основанием, установлены на ней три вала, один из которых вращает зубчатое колесо, а на двух других вращаются по одному зубчатому колесу. Зубчатые колеса соединены между собой, нижнее и среднее зубчатые колеса через кривошипно-шатунные механизмы перемещают тележки по балкам, изготовлены прорези в тележках, с размещенными в них стержнями и соединенными с основанием, цилиндры, соединенные с пальцами, трубчатый стержень с двумя прорезями, соединенный с основанием, расположенный в трубчатом стержне поршень, соединенный с шатуном, и пружина, расположенная между образцом и поршнем. Технический результат: расширение функциональных возможностей путем испытания образца материалов не только на сжатие и кручение при постоянной и переменной нагрузках, но и на переменное раздельное нагружение образца на кручение, консольный изгиб, сжатие и консольный изгиб за один одновременный оборот трех зубчатых колес. 7 ил.
Изобретение относится к области гидравлических испытаний, в частности к способам проведения циклических испытаний натурных образцов труб внутренним давлением и изгибом с целью получения фактических данных по их прочности и долговечности. Сущность: проводят монтаж натурного образца трубы с приваркой к торцам испытываемой трубы заглушек, одна из которых снабжена дренажным и сливным штуцерами. Затем проводят испытания натурного образца трубы на долговечность нагружением циклическим внутренним давлением в диапазоне от минимального давления Pmin до максимального давления Рmах, причем Pmax соответствует наибольшему избыточному давлению при эксплуатации трубопровода в нормативном режиме Рнорм, а значение Pmin не превышает 0,1 Pmax, и циклическим изгибом натурного образца трубы приложением к нему изгибающего момента с изменением сверхнормативного радиуса изгиба ρизг натурного образца в диапазоне 40Dн<ρизг<1000Dн, где Dн - наружный диаметр испытываемой трубы. При этом нагружение внутренним давлением производится с заданной частотой ωр, а частота ωизг нагружения натурного образца циклическим изгибом находится в диапазоне 0,003 ωр<ωизг<ωр. Испытания на долговечность натурного образца трубы проводят до разрушения или разгерметизации натурного образца. По результатам проведения испытаний натурного образца трубы регистрируют параметры, определяющие его долговечность: количество циклов нагружения N, значение максимального и минимального давления и/или изгибающего момента до разрушения или разгерметизации натурного образца трубы. Технический результат: обеспечение возможности проведения испытаний, имитирующих сверхнормативные режимы эксплуатации нефтепровода.
Наверх