Устройство для моделирования стержневых систем

 

О П И С А Н И Е 387393

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СОюз СовотОких

Се циалис. им, сииy

Распубпим

Зависимое от авт. свидетельства ¹

М. Кл. G 060 7/68

Заявлено 12Л7.1971 (№ 1639775/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21 VI.1973. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 16.Х.1973

Государственный комитет

Совета Министров СССР

:!o делам иаооретений и открытий

УДК 681.333(088.8) Авторы изобретения

С. Л. Цыфанский и Г. Ф. Мельников

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ

Изобретение относится к электрическому моделированию задач механики.

Известно устройство для моделирования стержневых систем, выполненное в виде цепочки последовательно соединенных катушек индуктивности, общие точки, соединений которых подключены к первичным обмоткам трансформаторов, и цепочки параллельно соединенных конденсаторов, общая точка соединения которых соединена с первичной обмоткой трансформатора, а между вторыми обкладками конденсатора включена вторичная обмотка трансформатора.

Однако известное устройство не позволяет моделировать параметрические колебания стержневых систем.

Целью изобретения является расширение класса решаемых задач.

Для этого устройство имеет вкл|оченн ую в каждую общую точку соединения катушек индуктивности цепь первой цепочки, дополнительную цепь, выполненную из последовательно соединенных инвертора, сумматора, блока умножен ия, соединенного с генератором напряжений, и функционального преобразователя, причем входы инвертора и сумматора соединены соответстBBHIHQ через инвертор с предыдущим конденсатором второй цепочки и с последующим конденсатором цепочки параллельно включепп1ых конденсаторов.

Изобретение пояснепо чертежами.

На фиг. 1 приведен исследуемый стержень; на фиг. 2 — схема предложенного устройства.

Стержень (cM. фиг. 1) разбит,на и частей сечениями, проведенными через точки 1, 2, д...и, выбранными н а расстоянии Лх друг от друга. Им будут соответствовать прогибы

gi, уе, ... у . Изгибающий момент в сечении

x=0 равен нулю, в сечении х=х равен Р.(t) g>.

В сечении х=хе приращение изгибающего мо10 мента по сравнению с сечением х=х, будет

ЛМ = Р (1) (gg — g1) и T. д.

Чтобы обеспечить нелинейный закон распределения по длиные модели токов-аналогов моментов от продольного. изгиба (в отличие

15 от линейного закона при поперечном изгибе) в модель дополнительно включены описанные выше цепи.

Устройство (см. фиг. 2),содержит конденсаторы l и 2, сумматор 8, инверторы 4, блок 5

20 умножения, генератор б, функциональный преобразователь 7, катушки 8 и 9 индуктивности.

В качестве конденсаторов используют декады высокодобротных конденсаторов, в качестве катушек индуктивности — декады катушек

25 на альсиферовых сердечниках. Трансформаторы выполнены на .сердечн иках из пермаллоя.

Все вычислительные устройства, выходящие в дополнительные цепи, выполнены на базе блоков машин непрерывного действия. В ка30 честве усилителей могут быть использованы пли опсрац.:оп ые усилители с полосой про387393 лак Кпи 1 =Ру

Фиг J

Ягг. 2

Корректоры; E. Сапунова и Л. Орлова

Редактор А. Зиньковский

Текред T. Курилко

Заказ 2709/9 Изд. № 703 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 415

Типография, пр. Сапунова, 2 пускания до 100 кги или широкополюсн ые усилители. В качестве множительного устройства может быть использован умножитель, имеющий частотный диапазон до 3 кги.

Генераторы тока также, собраны из операционных усилителей по типовым схемам или могут быть заменены специализированными усилителями с мощным выходным токовым сигналом.

Устройство работает следующим образом.

Вначале производят установку величин емкостей и индуктивностей, соответствующих упруго-массовым характеристикам стержня, включают в работу блоки аналого-вычислительных машин и генератор напряжений. В модели развиваются колебания в звуковом диапазоне частот.

Напряжения с обкладок конденсаторов 1 и

2 (см. фиг. 2), являющиеся в модели аналогами перемещений у1 и у2, подаются на сумматор 8. Одно из них предварительно инвертируется инвертором 4. После сумматора 3 напряжения подаются на блюк 5 умножения.

На весь блок 5 подано напряжение ген ератора б, являющееся аналогом осевой силы P(t).

После блока 5 умножения напряжение, пропорциональное P(t) (у,— g„+f), инвертируется и преобразуется функциональным преобразователем 7 в ток-аналог изгибающего момента от продольного изгиба и заводится в узлы соединения катушек 8 и 9 индуктивности, благодаря чему достигают подобия в распределении токов и изгибающих моментов при параметрическом .резонансе.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования стержневых систем, содержащее первую и вторую цепочки из последовательно соединенных катушек индуктивностей и параллельно соединенных конТ денсаторов, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит включенную в каждую общую точку соединения катушек индуктивностей первой цепочки дополнительную цепь, выполненную

20 в виде последовательно соедин енных инвертора, .сумматора, блока умножения, соединенного с генератором напряжений, и функционального преобразователя, причем входы инвертора и сумматора соединены соответственно с

25 предыдущим и последующим конденсатором второй цепочки.