Способ испытаний упругих стержней на устойчивость

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний упругих стержней на устойчивость . Цель изобретения - повышение точности испытаний. Стержень длиной I устанавливают в шарнирных опорах и нагружают последовательно возрастающим и убывающим продольным усилием и фиксируют величину перемещений 6, одного из концов стержня при соответствующем уровне нагрузки Pj. Затем фиксируют стержень от продольного изгиба и проводят нагружение аналогичным образом. Определяют среднеарифметические величины перемеИзобретение относится к испытательной технике, а именно к способам испытаний упругих стержней на устойчивость. Цель изобретения - повышение точности испытаний. На чертеже изображена схема установки для реализации способа. Схема содержит основание 1 с размещенными на ней стойками 2. на которых закреплена неподвижная траверса 3. На осщений при изгибе и сжатии и их разность, с учетом которой определяют величину критического продольного усилия Р«р по формуле РКр - PI F 2 - - ui. ki I, а значения ад и ki определяют из системы E(|-«n, kn) E(.kl) уравнений -- F(-c«n. kn) F(. ki) 1F(. kn) (Јп-Ј0(при .3) -j- 2F(g-tui.ki) & 1 (ПРИ n - 2.3) где F I Pi ki sin ал r Pn ( и E - эллиптические интегралы соответстs венно I и tl рода, . Таким образом исключается влияние внутреннего и внешнего трения и деформации сжатия и остается только перемещение, связанное с продольным изгибом, что повышает точность испытаний. 1 ил. новании 1 и траверсе 3 установлены соответственно активная 4 и пассивная 5 шарнирные опоры для размещения в них испытуемого стержня 6. На стойках 2 установлены с возможностью перемещения вдоль них ползуны 7, на которых размещены с возможностью перемещения перпендикулярно оси стоек 2 соответствующие упоры 8 с закрепленными на концах последних роликами 9. Активная опора 4 кинематически связана с силовозбудителем (не показан). ON О СО -N сл о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1>s G 01 N 3/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1в,., К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4778674/28 (22) 09.11.89 (46) 23.11.91. Бюл. ¹ 43 (71) Северо-Западный заочный политехнический институт (72) В,!у!.Рогачев (53) 620.174(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1390503, кл. G 01 N 3/08, 1985. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ УПРУГИХ СТЕРЖНЕЙ НА УСТОЙЧИВОСТЬ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний упругих стержней на устойчивость. Цель изобретения — повышение точности испытаний. Стержень длиной устанавливают в шарнирных опорах и нагружают последовательно возрастающим и убывающим продольным усилием и фиксируют величину перемещений д; одного из концов стержня при соответствующем уровне нагрузки Pi. Затем фиксируют стержень от продольного изгиба и проводят нагружение аналогичным образом, Определяют среднеарифметические величины перемеИзобретение относится к испытательной технике, а именно к способам испытаний упругих стержней на устойчивость.

Цель изобретения — повышение точности испытаний, На чертеже изображена схема установки для реализации способа.

Схема содержит основание 1 с размещенными на ней стойками 2, на которых закреплена неподвижная траверса 3. На ос„„5U„„1693450 A l щений при изгибе и сжатии и их разность, с учетом которой определяют величину критического продольного усилия РкР по

g -2 формуле ЄР— — — Pi F — — и, ki а зна4 2 чения в и ki определяют из системы

E (2 C0n kn) Š(2 — CO1 k1)

7Г Л уравнений

F (— ш,, в,1 F (— — oui, kt)

Л

F(— — и,, k„)

= — gn — (I) (при и = 2,3)

2 7г

F(2 N1, ki)

IIPn, kn sin 1IP1 — (при п = 2,3) где F ! 1 з!и у и Š— эллиптические интегралы соответстд венно и ii рода, (= — . Таким образом

I ! исключается влияние внутреннего и внешнего трения и деформации сжатия и остается только перемещение, связанное с продольным изгибом, что повышает точность испытаний, 1 ил. новании 1 и траверсе 3 установлены соответственно активная 4 и пассивная 5 шарнирные опоры для размещения в них испытуемого стержня 6. На стойках 2 установлены с возможностью перемещения вдоль них ползуны 7, на которых размещены с воэможностью перемещения перпендикулярно оси стоек 2 соответствующие упоры 8 с закрепленными на концах последних роликами 9, Активная опора 4 кинематически связана с силовозбудителем (не показан). !693450

Способ реализуют следующим Образом зом, Стержень 6 длиной устанавливают в опорах 4 и 5 в вертикальном положении и нагружают возрастающим продольным усилием через опору 5, при этом фиксируют значения продольного смещения д„конца

+ стержня и соответствующее данному смещению значение нагрузки Pi, После достиженvlя заданной величинbI продольного усилия последовательно начинают разгружать стержень 6, фиксируя при этом соответствующие значения продольного смещения д при тех же значениях продольного усилия Pi, По полученным данным определя1от среднеарифметическое значение продольноro смещения л

После разгрузки стер>)<ня 6 при пОмОЩи полэунов 7 размеща От упоры 8 попарно вдоль оси стер>кня 6, и г;ри помощи роликов 9, которые приводят во взаимодействие со стержнем 6, фиксируют последний or продольного изгиба. Г!Осле этого стержень 6 нагружают аналогичным образом возрастающей сжимающей нагрузкой, фиксируя при этом значения продольного смещения дс при СООтвотств)лощих значениях сжимающей нагрузки Pi, я затем убывающей сжимающей нагрузкой, и фиксируют при те>< же значениях нагрузки I I значения продольного сме<цения дс . Затем аналогичным образом Опрсделя)от среднеарифметические значения продольного смещения д„,(Р!) = (д, (Р)}+дс- (Р!)), ср 1

П<.сле этого определяют разность среднеарифметических значений продольных смещений д) (Pi) = дцР (P;,I — д3 (Р;), относительные продольные смещения д) (=— ! и решают систему уравнений относительно величин <»! и !

E (- аъ, k n) Е (;- - вi. ki)

2 . .;()

Е(o Ä, k.) Г(- г..1, !<1)

Л 7I: (и =:2,3) — .Шп, !<и)

О< — "- k ,-,л, „, 5 F1 k) з!г в1 !Р. -p2 — О1, 1) (и == 2,3), где F, Š— эллиптические интегралы соответственно и i! рода, Из решения сис емы уравнений определяют значения ki u

5 Величину критического продольного усилия Ркр определяют по формуле

Ркр = — Р! (- — -а, ki

=g -2К

4 2

Таким образом, при проведении испытаний учитываются основные факторы, определяющие поведение стержня, т,е. прямое и обратное нагружение исключает, влияние внутреннего трения в материале стержня и внешнего трения в опорах, а использование среднеарифметических значений перемещений позволяет исключить влияние на результаты испытаний деформации сжатия, т.е. остается только перемещение, связанное с продольным изгибом, что обеспечивает повышение точности испытаний, Формула изобретения

Способ испытаний упругих стержней на устойчивость, по которомустержень длиной ! устанавливают в шарнирных опорах, нагружают возрастающим продольным усилием и фиксируют величину перемещений äi

Одного из концов стержня при соответству1ощем уровне нагруз.;и Pi, которые учитывают при определении 1еличины критического продольного усилия, о т л и ч à ю шийся тем, по, с целью повышения точности испытаний, после нагружения продольным усил ием посл едовател ьно разгружают стержень, фиксируют величину перемещений aro конца при тех же значениях продольного усилия, фиксируют стержень от продольного изгиба и нагружают его аналогичным образом возрастающим и убывающим продольным усилием и фиксируют при этом величины перемещений конца стержня при соответствующих уровнях нагрузки, э величину критического продольного уси45 лия Ркр определяют по формуле

-2

Рк)> = Pi F и, ki

4 2 а значения <,); и ki определяют из системы уравнений (2 ) (2 ) 1

2 2 1@ )

F (— О>, Ь) F (— — О>1, k1) (и = 2,3)

Р !<л sin o>n Р— г<>п, !<п !

"Я i Р1 k1 sin «>1 P„ (n = 2,3), где Г и — эллиптические интегралы соответственно и И рода;(= д)Л .

1á93450. Составитель Н.Матюшин

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор О,Хрипта

Г}роиэводственно-издательский комбинат Патент", T. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4071 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5