Способ формирования гидроударной нагрузки

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям объектов путем воздействия на них внешним гидростатическим давлением. Способ включает размещение объекта испытаний (ОИ) на опоре, герметичное закрепление на ОИ камеры в виде трубы, заполнение камеры рабочей жидкостью большой вязкости, создание испытательной нагрузки на поверхность ОИ при помощи груза, падающего на плунжер, размещенный в камере над рабочей жидкостью. Камеру с рабочей жидкостью устанавливают на ОИ в районе максимального напряжения поверхности ОИ. При этом контакт между камерой и объектом испытаний осуществляют не менее чем на 1/3 периметра ОИ. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности исследования процесса разрушения длинномерных герметичных оболочек, расположенных на большой глубине, под действием внешнего гидростатического давления. 2 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям объектов (ОИ) на воздействие внешнего гидростатического давления.

Известен способ формирования гидроударной нагрузки, реализуемый при работе устройства для динамических испытаний образцов материалов при объемном сжатии (а.с. СССР №1099233, МПК 3 G01N 3/30, опубл. 23.06.1984, Бюл. №23), включающий размещение ОИ в рабочей камере, создание импульсного давления путем приложения ударной нагрузки к поршню, размещенному в рабочей камере, передачу указанной нагрузки через поршень со штоком, введенным в выполненный в рабочей камере канал для приложения осевой нагрузки к ОИ.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ формирования гидроударной нагрузки, реализуемый при работе стенда для испытания изделий на динамические нагрузки (а.с. СССР №1165911, МПК 4 G01M 7/00, G01N 3/30, опубл. 07.07.1985, Бюл. №25), включающий размещение ОИ на опоре, герметичное закрепление на ОИ камеры в виде трубы, частично заполненной рабочей жидкостью, создание испытательной нагрузки переменным по поверхности ОИ динамическим давлением при помощи груза, падающего на размещенный в камере над рабочей жидкостью поршень, передающий воздействие через упругие штоки на другой поршень, который взаимодействует с рабочей жидкостью.

Общим недостатком указанных способов является, то что все они предполагают помещение испытываемого объекта полностью в рабочую камеру. А так как исследуемые объекты могут иметь большие линейные размеры, то стенды для их исследования должны быть достаточно громоздкими, что технически весьма сложно осуществить из-за ограничения по объему помещений или зданий.

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании способа, обеспечивающего возможность исследования процесса разрушения ОИ в виде длинномерных герметичных оболочек от внешнего гидростатического давления.

Технический результат заключается в обеспечении возможности исследования процесса разрушения длинномерных герметичных оболочек от внешнего гидростатического давления на большой глубине и оценки состояния внутренних элементов оболочек.

Технический результат достигается за счет того, что в заявляемом способе формирования гидроударной нагрузки, включающем размещение ОИ на опоре, герметичное закрепление на ОИ камеры в виде трубы, заполнение камеры рабочей жидкостью, создание испытательной нагрузки на поверхность ОИ при помощи груза, падающего на плунжер, размещенный в камере над рабочей жидкостью, в отличие от прототипа камеру с рабочей жидкостью устанавливают на ОИ в районе максимального напряжения поверхности ОИ.

Установка камеры с рабочей жидкостью на ОИ в районе максимального напряжения поверхности ОИ позволяет более точно получить картину разрушения, аналогичную той, что происходит при равномерном приложении внешнего давления ко всей поверхности ОИ.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 схематично показан стенд для гидроударного нагружения, на фиг. 2 приведено распределение нагрузки на оболочку при локальном и распределенном по наружной поверхности приложении внешнего давления.

Заявляемый способ осуществляется при помощи приведенного на фиг. 1 стенда следующим образом.

Объект испытаний 1 размещают на опоре (жесткой подставке) 7. По возможности место испытаний ограждают защитными перегородками (экранами) (не показано). Предварительно определяют (экспериментально или расчетным путем) район максимального напряжения (место предполагаемого разрушения) поверхности ОИ 1, затем над этим районом размещают нижнюю часть камеры в виде трубы 2. Трубу 2 на объекте испытаний 1 устанавливают герметично и закрепляют скобообразным приспособлением («охватом») 3. Контакт между камерой 2 и ОИ 1 осуществляют не менее чем на 1/3 периметра ОИ 1. Трубу 2 частично заполняют рабочей жидкостью 4, в частности, рабочей жидкостью большой вязкости. Далее рабочую жидкость 4 предварительно поджимают сверху плунжером 5.

После того как в ОИ 1 установлены все датчики и приборы измерения, то по трубе 2 на плунжер 5 сбрасывают груз 6 (ударная плита). Скорость сброса -V0 груза 6 (или высоту сброса) определяют предварительно исходя из прочности корпуса объекта испытаний.

Следует отметить, что, как правило, конструкции длинномерных испытываемых оболочек имеют в своей конструкции ребра жесткости - стрингеры, равномерно расположенные по всей длине конструкции. Для подтверждения работоспособности данного способа была проведена расчетная оценка максимальных деформаций и напряжений герметичной оболочки при воздействии факторов глубоководного погружения для двух вариантов: локальное нагружение внешним давлением оболочки и нагружение внешним давлением по всей поверхности оболочки. Деформации и прогибы оболочек при локальном приложении нагрузки между ребрами жесткости примерно на 10% больше, чем при равномерном (см. фиг. 2). С большой достоверностью можно утверждать, что если герметичная оболочка разрушается при какой-то величине равномерно приложенного внешнего гидростатического давления, то аналогичную величину нагрузки (по величине внешнего давления) можно получить от локального приложения внешнего давления в месте предполагаемого разрушения.

Если после первого испытания противоположная от места разлома поверхность ОИ осталась неповрежденной, то можно провести дополнительные испытания с тем же объектом 1, правда для этого потребуется несколько укрепить место разрыва.

Таким образом, обеспечиваются возможность исследования процесса разрушения длинномерных герметичных оболочек от внешнего гидростатического давления на большой глубине и оценка состояния внутренних элементов оболочек по показаниям датчиков и приборов.

Способ формирования гидроударной нагрузки, включающий размещение объекта испытаний (ОИ) на опоре, герметичное закрепление на ОИ камеры в виде трубы, частично заполненной рабочей жидкостью, создание испытательной нагрузки на поверхность ОИ при помощи груза, падающего на плунжер, размещенный в камере над рабочей жидкостью, отличающийся тем, что камеру, заполненную рабочей жидкостью большой вязкости, устанавливают на ОИ в районе максимального напряжения поверхности ОИ, при этом контакт между камерой и объектом испытаний осуществляют не менее чем на 1/3 периметра ОИ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области испытательного оборудования, предназначенного для испытаний на работоспособность СИ и ВУ при задействовании их импульсами тока различной формы и амплитуды в момент действия ударных нагрузок.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при испытании конструкций и отдельных элементов зданий и сооружений, работающих на изгиб с кручением при статическом и кратковременном динамическом воздействии с определением точной деформационной модели конструкции, например балок или плит.

Изобретения относятся к приборостроению, в частности к контрольно-измерительной технике, а именно к автоматическим средствам непрерывного отслеживания состояния конструкций.

Изобретение относится к области обеспечения надежности и безопасности технических устройств производственных объектов повышенной опасности. Способ заключается в осуществлении системы контроля, включающей оценку состояния технических устройств технологических установок, усиленный входной контроль технического состояния технических устройств технологических установок на основе анализа технической документации с учетом условий эксплуатации, вероятности отказов в период эксплуатации, а также комплексный сопровождающий контроль фактического их технического состояния в условиях увеличенного интервала между капитальными ремонтами.

Изобретение относится к области динамических испытаний конструкций и может быть использовано при испытаниях механических конструкций и электронных систем на динамические механические или электронные воздействия.

Изобретение относится к области экспериментальной аэромеханики и может быть использовано при исследованиях динамических характеристик основных элементов конструкции летательного аппарата во время эксплуатации.

Изобретение относится к области охранной сигнализации и касается способа установления воздействия на конструкцию с использованием датчика движения. Технический результат заключается в повышении достоверности определения разрушения конструкции.

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для проведения испытаний на надежность электронных плат (ЭП) и их компонентов к комбинированным механическим и тепловым воздействиям.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к способам вибрационной диагностики, и может быть использовано для мониторинга технического состояния агрегатов гидравлических систем в автоматических системах контроля.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к области испытаний конструкций или сооружений на вибрацию и ударные нагрузки, а именно к методам и средствам диагностики технического состояния строительных объектов.

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано для прогнозирования параметров качества обрабатываемой поверхности. Способ включает формирование полигармонического возбуждающего воздействия на входе металлообрабатывающего станка путем взаимодействия инструмента станка в виде шлифовального круга или дисковой фрезы с поверхностью заготовки в виде пластины с пазами прямоугольного профиля в процессе ее обработки с заданными параметрами. При этом осуществляют регистрацию амплитуды и частоты воздействия на входе станка и регистрацию изменения амплитуды и частоты ее выходного сигнала, в качестве которого используют полученную после обработки профилограмму заготовки. Параметры динамической модели операции механической обработки определяют по отношениям амплитуд выходного сигнала и возбуждающего воздействия. Использование изобретения позволяет уменьшить трудоемкость и длительность процесса идентификации. 4 ил., 1 табл.

Заявленное изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при экспериментальной обработке изделий в лабораторных условиях. Сущность способа заключается в воспроизведении виброударных процессов на электрически управляемых вибростендах, характеризующихся формированием управляющего сигнала в виде временного отрезка импульсной переходной функции, получаемого путем управления начальной фазой и длительностью, причем указанное управление по сути представляет стробирование указанного управляющего сигнала, кроме того формирование указанного управляющего сигнала осуществляют с регулировкой уровня постоянной составляющей задаваемого сигнала. Технический результат заключается в возможности воспроизведения виброудара, регулируемого в пределах, обеспечивающих заданный режим испытаний. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Заявленные изобретения относятся к контрольно-измерительной технике, а именно к автоматическим средствам непрерывного мониторинга состояния конструкции стартового сооружения в процессе его эксплуатации. Система, реализующая предлагаемый способ, содержащий набор измерительных преобразователей, блок предварительной обработки сигналов, включающий плату аналого-цифрового преобразователя, линию связи - шину, устройство согласования сигналов - конвертер, пункт контроля, выполненный в виде компьютера, и связанные с последним дисплей, устройство звуковой сигнализации, условное изображение контролируемой конструкции с размещенными на ней цветными метками-индикаторами, планово-высотную геодезическую основу стартового сооружения и комплект контроля изменения полей давления температуры на поверхности защитного покрытия стартового сооружения. В качестве планово-высотной геодезической основы стартового сооружения принята сеть глубинных реперов в виде трех «кустов» и одного референтного пункта 14, расположенных равномерно вокруг стартового сооружения на расстоянии 60-80 метров от него, а также систему деформационных марок. Каждый «куст» включает три глубинных репера. В качестве комплекта контроля изменения полей давления и температуры на поверхности защитного покрытия стартового сооружения приняты датчики давления и температуры, размещенные на защитном покрытии стартового сооружения на одной видимой прямой линии. Технический результат заключается в повышении точности измерений и достоверности долговременного контроля конструкции стартового сооружения. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх