Устройство для моделирования изгибных колебаний балок с ложными опорами

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕДЬСТВУ (11> 47 I 593

Союз Сееетвкик

Социалистически?с

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-зу—

122) Заявлено 04,01.73 (21) 1873 i0, 18-24 (51) М. Кл. 6 Оод 7/68 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Опубликовано 25.05.75. Б!Оллстень № i9

Дата Опубликования описания 24.11.75

Государствеииый комитет

Совета Ыииистров СССР ио делам изобретеиий и открытий (53) УДК 68!.333 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. Л. Цыфаиский, Е. М. Нябока и Н, В. Наумов (71) Заяв?!тель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ИЗГИБНЫХ КОЛЕБАНИЙ БАЛОК

С ЛОЖНЫМИ ОПОРАМИ

Изобретение относится к аналоговой вычиститель!Иой технике и может быть использовано для исследования изгибных колебаний балок с ложными опорами.

Известно устройство для моделирования изгибных колебаний стержней, содержа!щее последовательно включенные .дроссели, которые через трансформаторы с последовательно включе|нными втор ичными обмотками подключены к соответствующим:конденсаторам, под,ключенным через генераторы тока к выходам интегрирующих усилителей. Однако оно не позволяет мо делировать изгибные колебания балок с ложными опорами, так,как не имеет электрического аналога ложных опор.

Между тем, ложные опоры значительно изме??яют характер колебаний. Колебания становятся нелинейными.

Прсдложе н ное устройство с целью повышения точности работы устройства содержит группу диодных элементов нечувствительности с?о числу ложных опор, которые, включены в цели между:входами соответствующих интегрирующих усилителей и точками соединения конденсаторов со вторлчными обмотками трансформаторов и генераторами токо в.

Ня чертеже показана ячейка предлагаемого устройства.

Устро?!стерво содержит последовательно .включенные дроссел и 1, которые через трансфор IBTopbl 2 с последовательно .вкл!Оченными вторичными обмотками подключены к соответству?ощим конденсаторам 8, подключенным через генераторы тока 4 к выходам интегрирующих усилителей 5 по числу конденсаторов, пары параллельно-встречно:включенных диодных элементов б с источниками Опорного напряжения,,которые включены в цепи между входами соответствующих иснтегрирующих у силителей и точками .соединеьп?я конденсаторов с вторичными обмотками трансформаторов и генераторами токов.

Устройство работает следующим образом.

При достиженли напряжения на конденсаторе 8 величины опорного на.- р?!жени

Ус; — аналога уо! (принимается вторая схема электрок?ехя ническ?!х аналогий, !в которо аналогом прогиба является на.-!ряже??ие, аналогом силы — !лрс:.?Звод??яя От тока лО Времени) через один из диодов течет ток. В,механической системе это соответствует достижению ложной опоры и началу ее,деформяци?!.

Напряжение у,(t) подается на,вход иитсгрирующего усилителя. С выхода интегрирующего усилителя напряжение, п рэпорциональнос (у, (!) Ж поступает на вход генератора

/ тока, где преобразуется з ток i;=E(J gi(f)dc. о

Этот ток,в лротпвэпэлсжной фазе по отношению к напряжению д1(г) ввод ится в точечки соединения .конденсаторов и втор1ичных обмоток трансформаторов. Поскольку,во второй с11стеме электромеханических аналогий для изгнбной моде.111 аналогом силы является производная ст тока по арсмен11 зависимость производной от тока, генерируемого генерато1ром тока от напряжения д;. будет а налогичная зависимость силы, действующей со стороны ложной споры на балку

От прогиба балки

F.= — К д (2) Сравнивая 1выражения (1) и (2), приходим к необхссдимости принять К;=К, „, где К;— проводимость активной цепочки, К,, — жесткость лОжнОЙ OIIOP6I.

Пр и смене знака напряжения на ко|нденсаторе 8 и достижении ве.личины UII, равной опорному напряжению другого, диода, последний открывается и активная цепь, состоящая из интег1рирующего ус11лителя и генератора тока, работает аналогичным образом.

В механической системе это отображает прогиб балки в противоположную сторону и включение в работу ложной опоры.

Когда напряжение на конденсаторе 3 не превышает, вели ины опорных напряжений, т. е. — UII (g;(U», днодные элементы находятся в закрытом состоянии. На вход интегрирующего усилителя напряжение не аоступает. Генератор тока не вырабатывает ток. Это соответствует положению балки между ложными о порами, балка колеблется, не встречая ника.ких 1препятствий.

Расстояние между верхней ложной опорой и осью балки д» и расстояние между нижней ложной опорой и осью балки д» в модели задается величиной опорных на пряжей и» и„р д»=и», д„=и„.

Жесткость ложных опор задается проводимостью активной цепи, состоящей из инте10 гри рующего усилителя и генератора тока

К „, =К;, а упругая cIIëà, прикладываемая к балке п ри касании опоры, — про изводной

От тока, вводимой в соответствующую точку модели, Колебания в схеме электрической модели

:возбуждаются звукозым генератором. Д1я измерения величин напряжений — аналогов прогибов и углов поворотов балки используются катодныc вольтметры, а для выявления ха20 ра ктера:изменения по времени — катодные осциллографы.

Частоты и формы колебаний определяются резонансным методом.

Предмет изобрет-„ния

Устройство для моделирования изгибных колебаний балок с ложными опорами, содержа,щее последовательно;включенные дроссели, ко30 торые через трансформаторы с последо вательно iBключенными вторичными обмотками подключены к соответствующим конденсаторам .по 1ключенным через генераторы тока к выходам интетраторов, отлича1ощееся тем, что, c:целью повышения точности работы устройства, оно содержит группу диодных элементов нечувств ительности по числу ложных опор, которые включены,в цепи между входами соответствующих интегрирующих у H 0 лителей и точечками соединевия конденсаторов со вторичными обмотками трансформаторов и генераторами токов.