Способ определения сил и моментов

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Целью изобретения является упрощение способа измерения. Измерению подлежат возбуждающие конструкцию силы и моменты и перемещения на каждом из краев балки в двух точках. Величины сил и моментов реакции определяются из системы четырех алгебраических уравнений. Способ используется для определения перерезывающих сил, развиваемых на торцовых переборках при балочных колебаниях ограниченной или цилиндрической оболочки. Перерезывающие силы в этом случае являются результирующей от действия распределенных сил сопротивления переборок к сдвиговым.деформациям по их контуру.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л 6 01 (1/04, 1/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4612658/10 (22) 14.10.88 (46) 30.06.91. Бюл. М 24 (72) С.И. Ковинская, В.Л. Маслов и А.С. Никифоров (53) 531.781 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР .

N 777496, кл, G 01 (1/22, 1978. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛ И MOМЕНТОВ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Целью изобретения является упрощение способа измерения.

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, обеспечивающей надежность конструкции, особенно при ее пезонансных колебаниях, а также вибрационный контроль за изучением таких конст-" рукций.

Цель изобретения — упрощение способа .измерения.

Сущность способа заключается в непосредственном измерении возбуждающих сил и моментов, а также перемещения стержня вблизи его концов с последующим расчетом сил и моментов реакции..

z(xI=F,ca (Кх)xîj+Ìdû (кх)хь)+ . )

Г u (kx у A;u (kx е;1 сд (щl?),( ))) I 1 " шприх< х0 (при х> х> упри х< хв !

Ft, Мь Сь Ч1 — равны силам, моментам, угла поворота и перемещениям стержня на

„„5U „„1659749 А1

Измерению подлежат возбуждающие конструкцию силы и моменты и перемещения на каждом из краев балки в двух точках, Величины сил и моментов реакции.определяются из системы четырех алгебраических уравнений. Способ используется для определения перерезывающих сил, развиваемых на торцовых переборках при балочных колебаниях ограниченной или цилиндрической оболочки. Перерезывающие силы в этом случае являются результирующей от действия распределенных сил сопротивления переборок к сдвиговым. деформациям по их контуру.

Г% концах, индекс I = 1,2 относится к границе х

= I> и х = Iz соответственно и по нему предлагается суммирование.

При расчете необходимо учитывать противоположность знаков М1 и М2 D1 и 02 при выбранном положительном угле отсчета по- О . ворота балки. В дальнейшем, в том случае, если аргументы функций не указаны, то и > VI(Kx, I>). О

Дифференцирование выражения (1) дает возможность получить соотношения — = F0 o)> (k х1 х ) + М() ok (k х,хь ) + бN

+Fied)+Miok+CtD(4+Da4V>. (2)

Приведенные два уравнения, рассматриваемые на краях балки (x I;) позволяют при измеренных на краю перемещениях

d c0 а (Ii) и углах поворота — — ((;) определить сибх лы и моменты в заделке (при х = Ii), Измерение угла поворота. сводится к замеру перемещения в двух точках, одна из которых

1659749 с,-го,(е, х, цч,ы,(3се,,х,1 Гя1(е„е,)+

-c,- F.ы (ю, х ) hh,АМ х.) ря (ке„е + "Р (е е1 c,ýû,(ke„e,1 сра,(ке,е,), фа,(Е,,Е, вк .v,à, (kÅ„åä, к, находится непосредственно у места заделки, а другая отстоит от нее на расстоянии е не превышающем 1/16.длины волны в стержне на рассматриваемой частоте, тогда

Составитель Н.Вовчук

Техред M. Морге нтал Корректор М.Шароши

Редактор И,Сегляник

Заказ 1834 Тираж 366 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ll 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат,"Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

d и шЯ2 E$ Ql l2 1 ,„(Ь)

Таким образом, замерив перемещения с помощью четырех вибродатчиков в указанных точках, получаем е и — на обеих

Ош ох границах стержня.

Рассмотрев затем два уравнения при значениях х = 11 и х 1г получим систему

I четырех алгебраических уравнений с неизвестными величинами сил F> и Рг и моментов М1 и Мг, В случае возбуждения конструкции несколькими силами и моментами величины зтих сил также должны быть учтены в уравнениях (1) и (2). Величину сил и моментов ог1ределяем из системы уравнений:

v,-F,ы, (ке„х.).м-; я,(и„х,1.Г, са, (к,е)+ .F,ы . (kE„E,1 м,а, (е„е,). мр,{ке„е ), +,а (ке, е i.ñ,à (k t,, е,)+ч, а, (ке, е 1+

v, F,я,(И„х.1.м,ы,(е„х.1.г,о . ((е„е,)+

- +с,ов,(ке„е,1.с, я,(ы,я+ч,пы,(И„е,)+

+v,ý а,(е„е,); где г г

10 4- 4 ю с =, )са,е ) K = „) а — круговая частота; m — погонная масса; D — изгибная жесткость стержневого элемента; Л! — расстояние между датчиками

15 на каждом из краев стеожня;

Я (kxõ). (i«(x-xa) -к(x — xdl} о а 4> < Е {kx х ). (<(х,-х) -k(x,-x)I

dx г dx э д„

Формула изобретения.

Способ определения сил и моментов, заключающийся в измерении изгибных пе25 ремещений в двух точках балки и измерении возбуждающих усилий, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения способа, перемещение измеряют непосредственно в крайних точках балки и дополнительно из30 меряют перемещения в двух точках, отстаю"щих от краев на 1/16 длины волны в балочной конструкции на частоте возбуждения и по измеренным величинам определяют. силы и моменты.