Устройство для моделирования механических характеристик твердого тела

 

Сущность изобретения: устройство содержит интегросумматор 9, интегратор 8, четыре сумматора 1,2,3,4, три инвертора 5. 6, 7, три блока умножения 10, 11, 12, два блока выделения модуля 13, 14. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (si)s G 06 G 7/25, 7/48

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4944242/24 (22) 10,06.91 (46) 15.08,93. Бюл, N. 30 (75) Г.В.Трель (56) Авторское свидетельство СССР

N 1399780, кл, G 06 G.7/48, 1987.

Авторское свидетельство СССР

N 1550542, кл. G 06 G 7/25. 7/48, 1990, Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в составе аналоговых вычислительных машин при исследовании динамики механических систем с твердыми телами из упруговязкоползучепластичных материалов с деформационным упрочнением (разупрочнением) и неустановившейся ползучестью, в том числе из сверхпластичных материалов с повышенными деформациями и материалов, диаграммы циклического деформирования которых имеют линейные участки разгружения или же нагружения.

Цель изобретения — повышение точности моделирования и расширение области применения устройства.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый 1, второй

2, третий 3 и четвертый 4 сумматоры, первый

5, второй 6 и третий 7 инверторы, интегратор 8, интегросумматор 9, первый 10, второй

11 и третий 12 блоки умножения, первый 13 и второй 14 блоки выделения модуля. Оно имеет информационный вход по сигналу задания параметра нагружения (-: (т), первый, второй и третий информационные выходы (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТВЕРДОГО ТЕЛА (57) Сущность изобретения: устройство содержит интегросумматор 9, интегратор 8, четыре сумматора 1, 2, 3, 4, три инвертора 5, 6,.7, три блока умножения 10, 11, 12, два блока выделения модуля 13, 14. 1 ил. устройства соответственно по сигналам полной относительной деформации (t). усилию нагрузки P(t) и истинного напряжения (), (t) моделируемого твердого тела.

B процессе моделирования с информационного входа е; (t) сигнал поступает на первый вход первого сумматора 1, на второй вход которого подают сигнал с выхода второго инвертора 6. С выхода первого сумматора 1, служащего вторым информационным выходом устройства P(t), сигнал поступает на первые входы третьего блока умножения 12 и второго сумматора 2, на второй вход которого пода)т сигнал произведения с выхода третьего блока умножения

12. С выхода второго сумматора 2, являюще-. гося третьим информационным выходом устройства Ou (t), сигнал поступает на первый вход третьего сумматора 3, на второй вход которого подают сигнал с выхода третьего инвертора 7. С выхода третьего сумматора

3 сигнал, соответствующий скорости полной относительной деформации я ((), поступает на входы первого блока выделения модуля

13, первого инвертора 5, интегратора 8 и первый вход интегросумматора 9, с выхода которого сигнал, соответствующий упругому напряжению (тУ (t), подают на его собст1833862 венный пятый вход, на вход второго блока выделения модуля 14 и через третий инвертор 7 на второй вход четвертого сумматора

4, С выхода интегратора В, служащего пер-. вым информационным выходом устройства

e(t), сигнал через второй инвертор 6 поступает на четвертый вход интегросумматора 9, второй вход третьего блока умно>кения 12 и первый вход четвертого сумматора 4, с выхода которого сигнал подают на второй вход первого блока умножения 10. С выхода первого блока выделения модуля 13 сигнал, соответствующий le(t) I, поступает на первый вход первого блока умножения 10, с выхода которого сигнал произведения подают на второй вход интегросумматора 9, С выхода второго блока выделения модуля 14 сигнал, соответствующий I W (t)!, подают на первый вход второго блока умно>кения 12, на второй вход которого поступает сигнал с выхода первого инвертора 5, а сигнал произведения подают на третий вход интегросумматора 9.

В результате устройство воспроизводит механические характеристики моделируемого твердого тела, описываемые системой следующих уравнений:

P (t)= К 6(t) К () а, (1) = (1+Я(С));

e(t}=- — (О, (t)-Сту(С)); e(t) = f Я(1) dt;

r оу(t) = f(Е е(t) — (К, сну(t) — Кц е(t))х х ) Й (t) J — Куп 1ту (y) + Кнп e (t) Кнж и (t) х х 3cxy(t)l ) dt; где Я (t) — параметр нагружения деформируемого твердого тела;

P(t) — усилие нагрузки деформируемого твердого тела; сто (t), ск, (t) — истинное и упругое напряжения; я (t), е (t) — полная относительная деформация и ее скорость;

F — исходная (до опыта) площадь поперечного сечения образца;

g, Š— коэффициенты вязкости и линейной жесткости (модуль Юнга) материала деформируемого тела;

К, Ке — коэффициенты, характеризующие режим нагружения моделируемого тела (при KE= О, P(t)" К 6 (t) — мягкое нагружение, при Р{1) «Кее (1) = К 6 (t) — жесткое нагружение; в других случаях- промежуточное);

Knn — коэффициент скорости пластической деформации;

Кду — коэффициент скорости деформации деформационного упрочнения (разупрочнения);

Kyn — коэффициент скорости деформации установившейся полэучести;

Кнп — коэффициент скорости деформации неустановившейся полэучести;

Кнж — коэффициент скорости деформации нелинейной жесткости, Коэффициенты передачи KiJ, используемых в устройстве операционных блоков! по их соответствующим входам J, можно рассчитать с помощью следующих соотношений:

K11 = Me Ke, K12 = ME KE;

1 1

K21= К22= MF К31 К32= М7

Fo Ч

K91 = ME Е; К92 K41 = Мду Кду

К92 К42 = Мпл Кпл, К93 = Мнж Кнж, K94 = Myn Kyn, К95 = Мнп Кнп, где M — обозначение соответствующего масштабного коэффициента.

Формула изобретения

Устройство для моделирования механических характеристик твердого тела, содер25 жащее интегросумматор, интегратор первый и второй блоки выделения модуля, три блока умножения, выход первого блока выделения модуля соединен с первым входом первого блока умножения, выход которого соединен с первым входом интегросумматора, выход второго блока выделения модуля соединен с первым входом второго блока умножения, выход которого соединен со вторым входом интегросуммаЭ5 тора, вход интегратора соединен с входом первого блока выделения модуля, а выход является первым информационным выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в него введены четыре сумматора, первый и второй инверторы, вход первого сумматора является информацибнным входом устройства, а выход, являющийся вторым информационным выходом устройства, соединен с первым входом второго сумматора

45 . и с первым входом третьего блока умножения, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, выход последнего, являющийся третьим информационным выходом устройства, подключен к первому входу третьего сумматора, выход которого соединен с третьим входом интегросумматора, с. входом интегратора и через первый инвертор с вторым входом второго блока умножения, выход интегратора через вто55 рой инвертор интегратора подключен к четвертому входу интегросумматора, к вторым входам первого блока умножения и к первому входу четвертого сумматора, выход которого соединен с вторым входом первого

1833862

Составитель Г.Трель

Техред М.Моргентал Корректор М.Ткач

Редактор

Заказ 2686 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 блока умножения, выход интегросумматора соединен со своим пятым входом и через третий инвертор с вторыми входами третьего и четвертого сумматора,