Устройство для моделирования нелинейноупругих и упруго- пластических элементов

 

(1!! 6889ОЬ

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИИаСТВУ

Ь!оз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.07.75 (21) 2165501! !8-28 „11;1! 1с

G 06 G qi 10 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.09.79. Бюллетень ¹ 36 (45) Дата опубликования описания 30.09.79 (53) УДЫ, 681.333. .С01.57 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Р. А. Резников

Научно-исследовательский сектор Всесоюзного ордена Ленина проектно-изыскательского и научно-исследовательского института

«Гидропроект» им. С. Я. Жука (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕЛИНЕИНОУПРУГИХ И УПРУГО-ПЛАСТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к области механического моделирования строительных конструкций.

Известны механические устройства, воспроизводящие кусочно-линейные диаграм- 5 мы типа нагрузка — перемещение, содержащие несколько упругих элементов, последовательно включающих в работу (1).

Однако при этом моделируется только процесс с возрастанием отношения прира- 10 щения нагрузки к приращению перемещения, Известно устройство для моделирования нелинейно-упругих и упруго-пластических элементов, содер?кащее упругие элементы 1,-, и средство для их нагружения. Известное устройство позволяет моделировать процесс как с возрастанием, так и с убыванием упомянутого отношен1!я (2).

Недостатком известного устройства является сло?кность его конструкции.

Целью изобретения является упрощение конструкции, Указанная цель достигается тем, что упругие элементы попарно соединены между собой односторонней предварительно напряженной связью и расположены на независимых опорах, а связь между упругими элементами выполнена самофиксирующейся. 30

На фпг. 1 дана принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — диаграмма моделирования с помощью устройства нелинейно-упругих элементов; на фпг. 3 — то же, упруго-пластических элементов.

Устройство состоит пз двух параллельно располо?кенных линейных упругих элементов 1, например балок, установленных на независимых опорах 2. Прп этом опоры 2 установлены с возможностью перемещения для изменения пролета балок и тем самым их ?кесткости. Упругие элементы соединены односторонней (работающей только на растяжение) предварительно напряженной связью 3. При моделировании разгрузки упруго-пластически. элементов связь Звыполняется самофпксирующейся. По обестороны связи 3 расположены стержни 4, которые закреплены на нижнем элементе и установлены с регулируемым зазором б относительно верхнего элемента.

В качестве упругих элементов могут быть тг кже 11спол ьзова!!ь! консольные стержни, мембраны, винтовые пружины и другие упругие элементы, расположенные на независимых опорах. Средство для нагружения на чертеже не показано.

Устройство работает следу!опцп! образом.

688906

Если к устройству приложить возрастающее во времени усилие, то жесткость системы равна сумме жесткостей элементов 1, что соответствует участку 1 — 2 фиг. 2.

С ростом нагрузки усилие в связи 3 (см. 5 фиг. 1) достигает нуля, соединение между элементами прерывается, так как связь односторонняя, жесткость системы ставится равной жесткости верхнего элемента, что соответствует участку б — в на фиг. 2. l0

По мере дальнейшего роста нагрузки будет выбран зазор б и вновь начнется совместная работа обоих элементов, что соответствует участку в — г на фиг. 2.

В случае выполнения связи 3 самофикси- 15 рующейся устройство позволяет моделировать упруго-пластические элементы с диаграммой, представленной на фиг. 3.

Самофиксирующаяся связь может быть выполнена любым из известных способов.

Количество участков на диаграммах можно увеличить подключением дополнительных упругих элементов.

Апроксимация заданной зависимости усилис — перемещение может быть не только кусочно-линейной, но также кусочногладкой. Криволинейная апроксимация достигается заменой части линейно деформируемых элементов упругими элементами с нелинейной характеристикой. 30

Предлагаемое устройство просто в изготовлении и позволяет механически моделировать нелинейно-упругие и упруго-пластические строительные элементы.

Формула изобретения

1. Устройство для моделирования нелинейно-упругих и упруго-пластических элементов, содержащее упругие элементы и средство для их нагружения, отл и ч а ющееся тем, что, с целью упрощения конструкции при моделировании процссса, характеризующегося уменьшением отношения нагрузка — перемещение при заданных перемещении или нагрузке, упругие элементы попарно соединены между собой односторонней предварительно напряженной связью и расположены на независимых опорахх.

2. Устройство по п. 1, отл и ч а ю щееся тем, что, с целью упрощения конструкции при моделировании процесса разгрузки, связь между упругими элементами выполнена самофиксирующейся.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Андреева Л. Е. Упругие элементы приборов. М., «Машгиз», 1962, с. 47.

2. Авторское свидетельство СССР № 216970, кл. G 06 G 3/10, 1967.

688906

Pun, 2

7 ща г

Составитель В, Мокеев

Техред Н. Строганова

Корректор А. Галахова

1 сдактор Т. Морозова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2357/15 Изд. ¹ 563 Тираж 780 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5