Устройство для расчета плоских рам

О П И С А Н И Е 3256ls

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республин

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 30.1 V.1970 (№ 1431225/18-24) с присоединением заявки №

Прио,ритет

Опубликовано 07.1.1972. Бюллетень ¹ 3

Дата опубликования описания 24.II.1972

М, Кл. G 06g 7/68

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.332.6(088.8) Авторы изобретения

О. Н. Токарева и T. Г. Харченко

Институт кибернетики АН Украинской ССР а гсО ОзнАч

Заявитель

ЬИВЛКО: А !

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСЧЕТА ПЛОСКИХ РАМ

Изобретение относится к области вычислительной техники.

Известны устройства для расчета плоских рам, содержащие соединенные между собой блок проводимостей, блок источников тока и напряжения, блок операционных усилителей и блок управления. Все известные устройства пригодны для моделирования только упругих рам и не пригодны для моделирования пластических деформаций. 10

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что содержит преобразователь токов в напряжения, блок координат зоны текучести, блок параметров стержней, нелинейный вычислительный блок, блок памяти нели- 15 нейных составляющих моментов и поперечных сил, блок индикации и релейный блок, причем преобразователь токов в напряжения подключен к нелинейному вычислительному блоку, блоку координат зоны текучести и блоку ин- 20 дикации; нелинейный вычислительный блок соединен с выходом блока параметров стержней и со входом блока памяти нелинейных составляющих моментов и поперечны«сил, выход которого подключен к блоку проводимостей, 25 выходы релейного блока соединены со входами блока индикации, блока параметров стержней, блока координат зоны текучести и блока памяти нелинейных составляющих моментов и поперечных сил, а выходы блока управления 30 подключечы ко в«одам блока координат зоны текучести и релейного блока.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство состоит из блока проводимостей

1, пропорциональны«жесткостным параметрам стержней, блока источников тока и напряжения 2 для задания нагрузок, блока операционны«усилителей 3 для отработки нулевых потенциалов и инвертирования токов и напряукений в модели рамы, наборного поля 4, измерительного поля 5, преобразователя токов е напряжения 6 для связи блока проводимостей с остальными блоками устройства, блока координат зоны текучести 7 для обнаружения текучести в стержня«и определения протяженности зоны текучести, блока параметров стержней 8 для «ранения параметров, не зависящи«от координаты Х, нелинейного вычислительного блока 9 для расчета нелинейных составляющи«изгибающи«моментов и поперечны«сил, блока памяти 10 нслинейны«составляющи«моментов и поперечны«сил для «ранения в «оде последовательного вычисления нелииейиы«членов в управления«стержней, блока индикации 11 для получения наглядной картины распределения зои текучести в стержнях, релейного блока 12 и блока управления

18 для обеспечения режимов работы устройства.

325618 ь

) В("(-()<т)(-))<х)<у"((н<х)(Р— s )dx <1) 25 по формуле Симпсона ,«», В<ь+ > (<< + >(х,) 1у" ® (х,)(р — s 1; (2)

30 где

„<ь (1)(+t) = т (3) у (х,)

-ч;<" (-я

А< >(<®(х,) = (1+ В<ь>(т <ь>(хЯ (о)

Во всех приведенных формулах: а, b — координаты начала и конца 40 стержня, ось Х направлена вдоль стержня; у" (х;) — кривизна изогнутой оси стержня;

П (х;) — высота упругого ядра сечения; 45

М (х;) — изгибающий момент; з, — продольная деформация на границе упругой области и области текучести (диаграмма материала задана в виде ломаной кри- 50 вой);

А (q (х;) ) — полная жесткость стержня;

EI — линейная составляющая полной жесткости;

Устройство работает следующим образом.

На модели стержневой системы (блоки 1, 2, 8, 4, 5) в нулевом приближении решается упругая задача. С выхода блока 5 (двойная стрелка на чертеже) через преобразователь токов в напряжения б на вход блока координат зоны текучести 7 последовательно подаются изгибающие моменты в концевых сечениях стержней. По сигналу с выхода блока координатной зоны текучести 7 на вход блока управления 13 при обнаружении текучести в стерхкне производится вычисление с помощью нелинейного вычислительного блока 9 нелинейных составляющих моментов и поперечных сил.

Для вычисления нелинейных членов на вход 15 нелинейного вычислительного блока поступают значения моментов в концевых сечениях стержней с выхода преобразователя токов в напряжения б, координаты разбиения зоны текучести с выхода блока 7 и параметры стерж- 20 ня с выхода блока 8. Нелинейный вычислительный блок 9 производит вычисление интегралов

В (ц (х;) j — нелинейная составляющая полной жесткости; х; — координата зоны текучести;

1г, k+ 1 — номера приближений;

Р, S — значения коэффициентов для нелинейных членов в уравнениях моментов и поперечных сил в концевых сечениях.

Вычисленные нелинейные члены в уравнениях стержня записываются на элементах блока памяти 10, после чего вычисляются нелинейные члены для следующего стержня. По окончании вы гислсния н записи нелинейных составляющих моментов и поперечных сил для всех стержней, в которых на данной итерации возникла текучесть, производится параллельное считывание этих составляющих в блок проводимостей 1 (двойная стрелка на чертеже) для решения квазилинейной системы уравнений для рамы с помощью блоков 1, 2, 8, 4, 5 в следующем приближении. Процесс повторяется до совпадения компонент вектора усилий и перемещений двух соседних приближений. При совпадении компонент происходит остановка устройства.

Предмет изобретения

Устройство для расчета плоских рам, содержащее соединенные между собой блок проводимостей, блок источников тока и напряжения, блок операционных усилителей и блок управления, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно содержит преобразователь токов в напряжения, блок координат зоны текучести, блок параметров стержней, нелинейный вычислительный блок, блок памяти нелинейных составляющих моментов и поперечных сил, блок индикации и релейный блок, причем преобразователь токов в напряжения подключен к нелинейному вычислительному блоку, блоку координат зоны текучести и блоку индикации; нелинейный вычислительный блок соединен с выходом блока параметров стержней и со входом блока памяти нелинейных составляющих моментов и пеперечных сил, выход которого подключен к блоку проводимостей, выходы релейного блока соединены со входами блока индикации, блока параметров стержней, блока координат зоны текучести и блока памяти нелинейных составляющих моментов и поперечных сил, а выходы блока управления подключены ко входам блока координат зоны текучести и релейного блока.

325618

Составитель А. Маслов

Техред 3. Тараненко

Редактор Е. Гончар

Корректор Е. Михеева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 322/14 Изд. № 55 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5