Устройство для моделирования невесомого сложно-напряженного стержня

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

""646352 (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено:02.12, 76 (21) 2425216/18-24 е присоединением заявки №

g 06 (j 7/68

Гасударственный комитет

СССР па делам нзабретеннй н еткрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 05,02.796юллетень № 5 (53) УДК 681.333 (088. 8) Лата опубликования описания 08.02.79 (72) Авторы изобретения

A. И. Федоров и П. H. Салов (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

НЕВЕСОМОГО СЛОЖНО-НАПРЯЖЕННОГО

СТЕРЖНЯ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано при создании специальных вычислительных устройств.

Известны электрические модели стержней, содержащие соединенные между собой катушки индуктивности и стабилизаторы тока $1)..

Однако указанные модели непригодны для моделирования работы невесомого стержня при сложном напряженном состоянии, так как имеют только две пары входных и две пары выходных полюсов и не обеспечивают моделирование взаимосвязи всех внутренних усилий, Наиболее близкой -по техническому решению является электрическая мс дель невесомого стержня для случая чистого изгиба, содержащая трансформатор, к концам первичной обмотки которого подключены соответственно первый и второй резисторы, один конец первой вторичной обмотки трансформа2 тора подключен к одним выводам первой и второй катушек индуктивности, один конец второй вторичной обмотки трансформатора подключен к другому выводу второй и одному выводу третьей

5 катушек индуктивности, другие выводы первой и третьей катушек индуктивности подключены соответственно к выводам

f первого и второго ограничителей тока„ другие выводы которых, свободные кон-!

0 пы вторичных обмоток трансформатора и свободные выводы первого и второго резисторов являются выходами устройства j2).

Недостатками известного устройства являются непригодность для моделирования работы невесомого стержня при сложном напряженном состоянии и на личие злементов модели c IIocToQHBbIMH параметрами, что ограничивает область применения модели.

Целью изобретений является расширение фуеткциональных возможностей устройства.

4 3

Для достижения цели в устройство введены дополнительная первичная обмотка трансформатора, развернутая относительно основной первичной обмотки о на 90, третий и четвертый резисторы 5 и четвертая катушка индуктивности, ° причем к выводам четвертой катушки индуктивности соответственно подключены концы дополнительной первичной обмотки трансформатора и одни выводы 10 третьего и четвертого резисторов, другие вйводы которых соедйненьг с выходами устройства, и выводы двух управляющих входов первого и второго ограничи- телей тока подключены соответственно 15 к выводам первого и третьего, второго и четвертого резисторов.

Изобретение поясняется чертежом, Устройство содержит первый, второй, третий и четвертый резисторы 1, 2, 3 20 и 4, первый и второй управляемые огра:, ничители тока 5 и 6, трансформатор 7 с двумя взаимно перпендикулярньпйи регу лируемыми первичййми и двумя вторичными обмотками, катушки инд ктивности

8, 9,.10 и 11.

Устройство работает следующим образом.

При сложно-напряженном состоянии в сечении невесомого стержня, работающего в упруго -пластической стадии, действует изгибающий момент М, перерезывающая сила Q и продольная си ла К

В общем случае невесомый стержень характеризуется шестью параметрами иа кЖкдом конце стержня, и зависимости между начальными (К-1) и конечными (К) параметрами имеют вид

40 К = К-g

»-1» "»(J» »»Я »

1 к

К К1 2 Pg (К К4

"К= ., е„

Х К = Х К + Е Й <

Модель состоит иэ двенадцатиполюсника, выполненного в виде трех пассивных четырехполюсников, из которых первый включает в себя цепь из резисторов 1 и 2 и первичной обмотки транс-.

52 ф форматора и является эквивалентом Я

М

И Ц»

Второй четырехполюсник, эквивалент

16 и g, имеет три последовательно включенные катушки переменной индук- . тивности S, 9 и 10, связанные с двумя вторичными обмотками трансформатора и управляемыми ограничителями тока. Коммутация элементов четырех-. полюсника обеспечивает распределение токов и напряжений на полюсах в соответствии с зависимостями изгибающих моментов и угловых скоростей на концах стержня, Третий четырехполюсник, включаю щий в себя резисторы 3, 4 и катушку индуктивности 11, с подключенной параллельно дополнительной первичной обмоткой трансформатора, является эквивалентом Я и Х

При работе модели в пределах упругой стадии, управление ограничителей тока 5 и 6 не оказывают влияния на распределение токов и напряжений в цепях второго четыр»ехполюсника. При . работе модели в пределах, эквивалент . ных пластической стадии, ограничители тока 5 и 6 ограничивают верхний и нижний максимальные пределы токов второго четырехполюсника в зависимости от величины токов первого и третье:го четырехйолюсников. Эта зависимость обеспечивается тем, что при увеличении или уменьшении токов В первом и тре тьем четырехполюсниках с резисторов

1, 2 и 3, 4 на входы управления огра- . ничителей тока подаются напряжения с обратным знаком.

Электрическая модель предназначена для исследования работы стержня при переходных. режимах и полигармонических колебаниях, в связи в этим величины изгибающих моментов М в сечениях стержня ймеют знакопеременное значение, поэтому управляемые ограничители тока включейы попарно в противополож ных направлениях.

Для изменения параметров моделируемого стержня катушки индуктивностей первичные обмотки трансформатора имеют возможность регулировки.

Таким образом, предложенное устройство: обеспечивает моделирование работы невесомого стержня при сложно-напряженном состоянии; обеспечивает моделирование работы невесомого стержня не только в упругой, но и в пластической .стадии; обеспечивает моделирова5 формула изобретения ние работы невесомого стержня с различными параметрами длины, изгибной жесткости и поперечного сечения.

Устройство для моделирования невесомого сложно- напряженного стержня, содержащее трансформатор, к концам первичной обмотки которого подключены соответственно первый и второй резисторы, один конец первой вторичной обмотки трансформатора подключен к одним выводам первой и второй катушек индуктивности, один конец второй вторичной обмотки трансформатора подключен к другому выводу второй и одному выводу третьей катушек индуктивности, другие выводы первой и третьей катушек индуктивности подключены соответственно к выводам первого и второго ограничителей тока, другие выводы которых, свободные концы вторичных обмоток трансформатора и свободные выводы первого и второго резисторов являются выходами устройства, отличающееся тем, что, с

646352 6 целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения моделирования взаимосвязи внутренних усилий, в него введены дополнительная первичная обмотка трансформатора,. развернутая относительно основной первичо

"ной обмотки на 90, третий и четвертый резисторы и четвертая катушка индуктивности, причем к выводам четвертой ! О катушки индуктивности соответственно подключены кошы дополнительной первичной обмотки трансформатора и одни выводы третьего и четвертого резисторов, другие выводы которых соединены с

15 выходами устройства, и выводы двух управляющих входов первого и второго ограничителей тока подключены соответственно к выводам первого и третьего, второго и четвертого резисторов.

Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе

1. Г. Хаски и Г. Кори. Вычислительная техника. Справочник. М., "Энергия, 25 1964, т. 4, с. 622-659.

2. И. М. Тетельбаум. Электрическое моделирование. M., "Фпзматгиз", 1959, ;с. 107-113.

646352

Составнтелль И. Лебедев

РедактОр.С. Равва Техред С. Мигай Корректор,Е. Папп

Заказ 1 14/40 Тираж 779 Поднисное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ЗВ, Раушскаа наб., д. 4/5

Филиал ППП»Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4