Устройство для моделирования изгибаемого стержня

i 1 r i i l l Ï

wo 1 Ф ; и, р -о ., б(, и вн1 ) тp i g, « « - а

Союз Сееетскик

Се иалистииескик

Республик

«н7 1 ОО52

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01037 r(21) 2458963/18-24 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликован0150180 Бюллетень 8о 2

Дата опубликования описания 1 50 1.80 (5))М. Кл.2

С 06 G 7/68

Государственный комитет

СССР по делаи изобретений н открытий (53) УДК681 . 333 (088, 8) (72) Автор изобретения

В.М.Онсянко

P1) Заявитель (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛ ИРОВ Н ИЯ И3Р Ибл ЕЦО1 O

СТЕРЖНЯ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и предн азн ач ено для ис следов ани я из гибаемых систем методом электромоделирования, .

Известны устройства для моделирования изгибаемых стержней (1), недостатками которых является необходимость многоциклового ручного уравновешивания модели стержня, либо наличие большого числа отрабатывающих усилителей и резисторов, Наиболее близким к данному изобретению по техническому. решению является устройство для моделирования )5 прямолинейного изгибаемого стержня (2),,содержащее пять резисторов, включенных в виде буквы Ш, и четыре усилителя-инв ертора, основной н едостаток,. присущий этому устройству, отно- 20 сительно большое число резисторов и электронных отрабатывающих усилителей, общее число которых ранно числу жестких узлов моделируемой рамы и удвоенному числу этажей рамы.

Целью изобретения является упрощение устройств а.

Поставленная цель дсстигается тем, что н устройство, содержащее три резистора, одни выводы которых объединены, а другие выводы первого и нторого резисторов являются входами устройства и подключены соответственно к первому и второму источникам ток== допо.— ".:: ительно введень. третий источник тока и дифференциальный суммирующий усилитель, причем одни выводы резисторов соединены с выходом дифференциального суммирующего усилителя, отрицатель ные входы которого соединены соответственно со входами устройства, а положительный вход дифференциального суммирующего усилителя является дополнительным входом устройства и соединен с другим выводом третьего резистора, подключенным к третьему источнику тока.

И-,oáðàòåíèå поясняется чертежом, на котором приведена схема устрой— стна для моделирования изгибаемого стержня, Устройстно содержит резисторы 1, 2, имеющие проводимость g, резистор

3 с проводимостью д„ „ источники тока

4, 5, б, равные соответственно, дифференциальный сумирующий усилйтель 7, резисторы обратной сняв зи усили-.åë.ÿ 8 (R ) и входные 9, 10, 11, равные соответственно Rl R, 710052

Уравнения, определя кщие из гибаемый прямолинейный стержень длиной 8 постоянного сечения с погонной жесткостью 1, концы которого повернулись на углы 9 A и В, а стержень получил перекос 4 ; запишем в виде

М =4 Р +219 -01Ч -М

М = 2 9 +4 Ч -G 4 - M в А В

-g = " (ЧА+Ч -гЧ)-aÄA, t0 здесь МА, МВ, QA — концевые изгибающие моменты и поперечная сила; МА, М, QA — то же, для стержня с защемленными концами от внешней нагрузки.

Выходное напряжение U>b» дифференциального суммирующего усйлителя 7, . для которого — = — + — + — >

1 ъ о 2 в схеме устройства равно д о о

ВЬж È R )дя

Ъ 1 2

Примем Rp=R1=R =(мОм, R = — мОм.

1 о 1 2 э 3

Тогда (3) A= 7)-„М„, о 1 А- В 318MB. (5).

1С о1ЯА В ()-.1 М . 45 я„=1(8

k — масштабные коэффицинапряжений и проводимос- 50 30 i енты токов, тей. ) щ = () у ) д ОВ

Уравнения электрического тока, оп. З0 ределяющие схему устройства, с учетом выражения (3) имеют вид = e A+Q 3В >9 ) „1 В 0 А2 0 . здОч,-?в, (4) 35

1а=« )А @ )В 0 " Ig

Уравнения (1) и (4) эквивалентны,,. если считать, что

"А ДОЧА ™Ч У0 В У ЧВ

Таким образом, на входах устройства отрабатываются токи и напряжения, эквивалентные концевым изгибающим моментам и углам поворота концов стержня; на дополнительном входе .устройства, соединенном со вторым выводом третьего резистора, отрабатываются ток и напряжение, эквивалентные концевой поперечной силе и перекосу стержня ° При моделировании изгибаемых систем,схемы-аналоги соединяются между собой по геометрической схеме моделируемой стержневой системы.

Таким образом, выполнение устройс тв а в со отв етс тв ии с и з о 6ре те н нем позволило испольэовать для моделирования изгибаемого стержня самое оптимальное число элементов — один усилитель и три резистора, Формула изобретения

Устройство для моделирования изгибаемого стержня, содержащее три резистора, одни выводы которых объединены, а другие выводы первого и второго ре зи ст оров я вляютс я входами ус тройства и подключены соответственно к первому и второму источникам тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него дополнительно введены третий источник тока, дифференциальный суммирующий усилитель, причем одни выводы резисторов соединены с выходом дифференциального суммирующего усилителя, отрицательные входы которого соединены соответственно со входами устройства, а положительный вход дифференциального суммирующего усилителя является дополнительным входом устройства и соединен с другим выводом третьего резистора, подключенным к третьему источнику тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пухов Г.Е. и др. Электрическое моделирование задач строительной механики. Киев, изд-Bo Art УССР, 1963, 2. Авторское свидетельство СССР

9 397939, кл. G 06 G 7/68, 1971 (прототип).

710052

Составитель И.Лебедев

Техред О.Андрейко Корректор И.Стец

Редактор Н. Каменская

ФиЛиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 8761/49 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раумская наб., д. 4/5