Модель деформируемого стержня переменнойжесткости

О П И С А H И Е 2Ш65

ИЗОБРЕТЕНИЯ союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 18.111.1966 (№ 1061828/26-24) с присоединением заявки ¹ 1061830/26-24

Приоритет

Опубликовано 08.11.1968. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 8.IV.1968

Кл. 42m, 36

МПК G 061

УДК 681.332.6.001.572 (088.8) комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

А. Е. Степанов, О. Н. Токарева, H. М. Лабинова и И. Ф. Кабанец

Институт кибернетики AH Украинской ССР

Заявитель

МОДЕЛЬ ДЕФОРМИРУЕМОГО СТЕРЖНЯ ПЕРЕМЕННОЙ

ЖЕСТКОСТИ

Известны модели деформируемого стержня переменной жесткости, реализующие способ динамического уравновешивания электрических цепей с переключаемым усилителем и запоминающими конденсаторами, содержащие резисторные сетки для моделирования усилий и дефори аций при изгибе и кручении и источники тока, Предложенная модель деформируемого стержня переменной жесткости отличается от известных тем, что запоминающие конденсаторы подключены к,полюсам модели, к которым для отработки напряжений, пропорциональных углам закручивания, поворота и перекоса, через ключи присоединен выход усилителя постоянного тока, вход которого через вторую группу ключей подключен к узлам сетки.

Это поз|волило упростить схему и уменьшить потребляемую мощность.

На фиг. 1 дана схема модели стержня для случая кручения; на фиг. 2 — то же, для случая изгиба.

Модель скручиваемого стержня (см. фиг. 1) состоит из сетки омических проводимостей 1, источников тока 2, запоминающих конденсаторов 8, коммутатора 4 и одного циклически переключаемого усилителя 5 постоянного тока.

Схема работает следующим образом.

С помощью ключей б, 7, 8, 9,,к схеме подключается усилитель 5 постоянного тока, который в произвольной наперед заданной последовательности выполняет функции отрабатывающего усилителя, инвертора тока и инвертора напряжения. При достаточно большой частоте переключения усилителя невязки близки к нулю, благодаря чему в устройстве устанавливаются токи 1ь 1з I3 и напряжения

Uy, Ue и Уз, моделирующие неизвестные скручивающие моменты и углы закручивания.

Жесткостные коэффициенты моделируются ,в схеме проводимостями 1, а грузовые члены — источниками тока 2. Схема включения части проводимостей 1 позволяет инвертировать токи I< и напряжение U2.

Описанная модель стержня предназначена для моделирования пространственных стержневых систем. При соединении ее со схемамианалогами, других стержней необходимо, чтобы выполнялись уравнения равновесия и условия совместимости деформаций, Модель изгибаемого стержня (см. фиг. 2) также состоит из сетки омических проводимостей 1, источников тока 2, запоминающих конденсаторов 8, коммутатора 4 и одного циклически переключаемого усилителя 5.

Схема работает следующим образом.

С помощью ключей б, 7, 8 усилитель 5 по30 стоянного тока циклически подключается к

2!1165

Д схеме модели. При достаточно большой частоте переключения усилителя напряжения невязок близки к нулю, а в узлах схемы и на запоминающих конденсаторах 8 соответственно устанавливаются токи I„ I, 1з и напряжения U, U и U.. моделирующие неизвестные концевые моменты, перерезывающую силу, углы, поворота и угол перекоса.

Жесткостные коэффициенты моделируются в схеме проводимостями 1, а грузовые члены — источниками тока 2.

При построении моделей системы отдельные модели стержней должны быть соединены между собой так, чтобы выполнялись уравнения равновесия и условия совместимости деформаций, Модель может быть применена при расчете сложных стержневых систем в строительной механике.

Предмет изобретения

Модель деформируемого стержня переменной жесткости, реализующая способ динамического уравновешивания электрических цепей с переключаемым усилителем и запоминающими конденсаторами, содержащая резисторные сетки для моделирования усилий и деформаций при изгибе и кручении и источники тока, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности и упрощения схемы, запоминающие конденсаторы подключены к полюсам модели, к которым для отработки напряжений, пропорциональных углам закручивания, поворота и перекоса, через ключи присоединен выход усилителя постоянного тока, вход которого через вторую группу ключей подключен к узлам сетки.

211165 юг.2

Составитель Е. Б. Елагин

Редактор Л. А, Утехина Техред А. А. Камышникова Корректоры: И. Л. Кириллова н 3. И. Тарасова

Заказ 582!9 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2