Устройство для моделирования плоских рам

О П И С А Н И Е 342I96

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ч"

Заявлено 02.Xl.1970 (№ 1490186/18-24) с присоединением заявки _#_

Приоритет

Опубликовано 14. т/!.1972. Бюллетень _#_o 19

Дата опубликования описания 6. т/11.1972

М. Кл. С 068 7/68

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.333(088.8) 1

@тстлиатека

О. Н. Токарева и Т. Г. Харченко

Авторы изобретения

Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССР

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПЛОСКИХ РАМ

Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к области квазианалоговых вычислительных устройств для решения задач строительной механики, Известно устройство для р асчета плоских рам, предназначенное для определения усилий и перемещений в рамах за пределом упругости без учета продольных сил.

Однако известное устройство не пригодно для моделирования продольно-поперечного изгиба рам за пределом упругости.

Устранение указанного недостатка является целью изобретения.

Требуемый положительный эффект достигается путем включения в схему прототипа блока памяти для хранения на время одной итерации нелинейных членов, входящих в уравнение блока координат зоны текучести и в уравнение подсхемы моментов нелинейного вычислительного блока, а также наличием связи блока памяти с нелинейным вычислительным блоком, блоком координат зоны текучести и релейным блоком.

Предложенное устройство изображено на чертеже.

Оно состоит из модели стержневой системы 1 для решения на каждом шаге квазилинейной системы уравнений, описывающих рамную конструкцию; преобразователя токов в напряжения 2 для связи модели стержневой системы с остальными блоками устройства; блока координат зоны текучести 8 для обнаружения текучести в стержнях, определения границ зоны текучести, выдачи координат разбиения зоны текучести и синусов этих координат в нелинейный вычислительный блок; блока параметров стержней 4 для хранения параметров, не зависящих от координаты зоны текучести Х,; нелинейного вычислительного блока 5 для расчета нелинейных составляющих изгибающих моментов и поперечных сил в уравнениях усилий для концевых сечений стержней и для расчета нелинейных членов, входящих в уравнение блока 8 и в уравнения подсхемы моментов вычислительного блока 5; блока памяти 6 для хранения высот упругих ядер сечений; блока памяти 7 для хранения в ходе последователь20 ного вычисления нелинейных составляющих моментов и поперечных сил; блока индикации 8 для получения наглядной картины распределения зон текучести в стержнях; релейного блока 9 и блока управления 10 для

25 обеспечения режимов работы устройства; блока памяти 11 для хранения нелинейных членов, входящих в уравнение блока 8 и в уравнение подсхемы моментов вычислительного блока 5.

Зо Устройство работает следующим образом

342196

Типография, пр. Сапунова, 2

На модели стержневой системы 1 устанавливаются проводимости, моделирующие жесткостные параметры стержней, и токи, пропорциональные свободным членам. Обе электрические величины являются функциями продольной силы. На блоке параметров стержней 4 набираются параметры, не зависящие от координат разбиения зоны текучести Х,, часть из которых является функцией продольной силы. На модели стержневой системы 1 в нулевом приближении решается упругая задача: нелинейная составляющая полной жесткости равна нулю. Для обнаружения текучести в стержне и определения ее границ с выхода модели стержневой системы 1 на вход блока 8 через преобразователь 2 последовательно подаются изгибающие моменты в концевых сечениях стержня, а с выхода блока 4 — параметры стержня. По сигналу с выхода блока 8 на вход блока управления 10 при обнаружении текучести в стержне производится с помощью блока 5 (для использования в следующем приближении) сначала расчет нелинейных членов в уравнениях блока 8 и уравнейиях подсхемы моментов нелинейного вычислительного блока 5, а затем расчет нелинейных составляющих моментов и поперечных сил в уравнениях усилий для концевых сечений стержня, При этом с выхода блока 8 на вход вычислительного блока 5 поступают координаты разбиения зоны текучести и синусы этих координат; с выхода блока 2 — моменты в концевых сечениях стержня и с выхода блока 4 — параметры стержня.

В блоки памяти записываются высоты упругих ядер сечений и нелинейные члены, вычисленные в вычислительном блоке 5. После вычисления и записи для всех стержней с участками текучести высот упругих ядер сечений и нелинейных членов осуществляется переход к следующему приближению. В следующем и последующих приближениях производится параллельное считывание в модель стержневой системы 1 с выхода блока 7 не10 линейных составляющих моментов и поперечных сил для решения на данной итерации квазилинейной системы уравнений ра мной конструкции и последовательное считывание для каждого стержня с выхода блока б на

16 вход вычислительного блока 5 и нелинейных членов с выхода блока 11 на вход блока 8 и вычислительного блока 5.

Описанный процесс повторяется до совпадения компонент вектора усилий и перемеще20 ний двух соседних приближений. При совпадении компонент устройство прекращает работу.

Предмет изобретения

2S Устройство для моделирования плоских рам, содержащее нелинейный вычислительный блок, соединенный с основными блоками памяти, один из которых подключен к релейному блоку, соединенному с блоком коордиЗО нат зоны текучести, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит дополнительный блок памяти, соединенный с нелинейным вычислительным блоком, блоком координат зоны текучести и

35 релейным блоком.

Составитель Ю. Сериков

Редактор Л. Утехина Техред Л, Богданова

Корректор E. Зимина

Заказ 2021/l2 Изд. М 836 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-36, Раушская наб., д. 4/5