Устройство для моделирования изгибных колебанийбалок

62512

Союз Советских

Социалистических

Республик

42m>, 7/48

ПК G 06g

К 681.333 (088.8) Комитет по делам изобретеиий и открытий

opN Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

С. Л. Цыфанский и Н. В. Наумов

Пермское высшее командно-инженерное училище

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИЗГИБНЫХ КОЛЕБАНИЙ

БАЛОК

В основные опорные точки поставим шарниры, соединяющие трехплечие рычаги 1, третьи концы которых соединены пружинами 2, 25 которые при у=О находятся в напряженном состоянии. Таким обр зом диски ч с массами, равными половине массы участка между основными опорными точками, располагаются слева и справа от шарнира в непссредствен30 ной близости от него, *так что р".ññòîÿíèå от

На фиг. 1 изображена балка с непрерывным распределением масс и жесткостей: нафит.2— ее физическая конечно-разностная модель; на фиг. 3 — ее электрическая модель-аналог.

Физическая конечно-разностная модель состоит из невесомых рычагов 1, пружин 2 и

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной т. хники, Известно устройство для моделирования изгибных колебаний балок, содержащее индуктивности, конденсаторы и трансфсрматоры.

Однако оно не позволяет учитывать массовые моменты инерции вращения сечений.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в нем начала одних обмоток трансформаторов объединены между собой, а концы их подключены к точке соединения конденсаторов и индуктивностей. Другие обмотки трансформаторов соединены последсвательно, причем к точкам соединения подключены конденсаторы, вторые обкладки которых соединены с общей шиной.

Массовые моменты инерции вращения сечений учитываются путем перехода от балки с непрерывным распределением к ее конечноразностной физической модели и от нее к электрической модели, состоящей из трансформаторов, индуктивностей и емкостей, дисков 8. Электрическая модель-аналог содержит трансформаторы 4, индуктизности-аналоги 5 пружин, емкости-аналоги 6 масс (конденсаторов), емкости-аналоги 7 массовых моментов инерции.

Возьмем и+1 точку на балке, располагая их на р авных р асстояниях. Назовем их основными опорными точками, причем их хо —— О; х,=1; хз —— 2 и т. д. Введем также промежуточные

10 Лх опорные точки с координатами хо,е—

3 хт е — — Лх и т. д. По"ле этого проделаем сле2

15 дующие операции. Мысленно рассечем балку на участки, ограниченные промежуточными опорными точками, и половину массы каждого участка сосредоточим в виде дисков, расположенных справа и "лева от основных опор20 ных точек.

262512 л

Л q> Z! ! (Фиг. 3

Составитель Е. В. Тимохина

Корректор В. В. Комарова

Редактор Н. Вирко

Тираж 500

Закаа 1063/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 центра трехплечего рычага до центра тяжести

Ах диска практически можно принятьравным —.

При использовании системы аналогий: изгибающий момент (перерезывающая сила)— производная тока, угэл поворота (перемещение) — напряжение, можно доказать соответствие уравнений, описыва1ощих электрическую и физическую модели.

Электрическая модель-аналог состоит из декад конденсаторов б (см. фиг, 3), индуктивностей 5 и трансформаторов 4 и наборного поля. Различные значения масс, индуктивностей и емкостей набираются с помощью платных переключателей, р а сположеHHbix на лицевых панелях декад.

Для возбуждения колебаний используется звуковой генератор, для замера амплитуд колебаний — катодные вольтметры.

Частоты и формы "".îáñòâåííûõ колебаний определяются резонансным методом. Для просмотра характера колебаний используются катодные осциллографы.

Сердечники трансформаторов намстаны из ленты толщиной 5 мк. Наружный диаметр тора 10 см, внутренний — б сл. Отношение индуктивности холостого хода к индуктивности

Lõ.õ короткого замыкания =60000. к.з

Таким образом, каждому элементу балки (жесткостям, массам Лх и т. д.) соответствуют свои элементы в модели. Достоинством предлагаемого устроиства наряду с быстротой набора и решения задачи, одновременным за10 мером широкого круга параметров является большая точность.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования изгибных колебаний балок, содержащее ипдуктивности, конденсаторы и трансформаторы, отличающееся тем, что, с целью расширения класса

20 решаемых задач, в нем начала одних обмоток трансформаторов объединены между собой, а концы их подключены к точке соединения конденсаторов и индуктивностей; другие обмотки трансформагODOB соединены после25 довательно, причем к точкам соединения подключены конденсаторы, вторые обкладки которых соединены с общей шиной.