Способ определения перемещения плоских элементов конструкции под нагрузкой

Способ определения перемещения плоских элементов конструкции под нагрузкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к методам определения деформации плоских элементов конструкций под действием статических нагрузок . Цель изобретения - повышение точности и расширение области применения для элементов любой протяженности. Изготавливают геометрически подобную модель испытуемого элемента. Закрепляют модель однородно по контуру (шарнирно или жестко ) и возбуждают в ней свободные изгибные колебания с помощью поперечного удзра Посредством пьезоэлектрического датчитка перемещений измеряют резонансную частоту fi колебаний модели. Нагружают модель равномерно распределенной нагрузкой с интенсивностью qM и измеряют величину максимального прогиба (W0)n. Измеряют резонансную частоту f свободных колебаний элемента конструкции, а величину его максимального прогиба W0 от действия заданной равномерно распределенной нагрузки с интенсивностью q определяют по формуле W0 fW0)M fM тн q/f2 m qM). где т,тм - масса единицы площади элемента конструкции и модели соответственно. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4675363/28 (22) 11.04.89 (46) 07.05.91. Бюл, N 17 (71) Ставропольский политехнический институт (72) В.И.Коробко и Н.Д.Идрисов (53) 531.781.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1394110, кл. G 01 N 19/04, 1986. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПЛОСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ ПОД НАГРУЗКОЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к методам определения деформации плоских элементов конструкций под действием статических нагрузок. Цель изобретения — повышение точности и расширение области применения.для элементов любой протяженности. ИзготавИзобретение относится к испытательной технике, в частности к методам определения деформации плоских элементов конструкций под действием статических нагрузок.

Цель изобретения — повышение точности и расширение области применения для элементов любой протяженности.

Способ осуществляют следующим образом.

Изготавливают геометрически подобную модель исследуемого элемента конструкции. Закрепляют модель однородно по контуру (шарнирно или жестко) и возбуждают в ней свободные изгибные колебания с помощью поперечного удара, Посредством пьезоэлектрического датчика перемещений

„„5U„„1647345 А1 ливают геометрически подобную модель испытуемого элемента. Закрепляют модель однородно по контуру (шарнирно или жестко) и возбуждают в ней свободные изгибные колебания с помощью поперечного удара, Посредством пьезоэлектрического датчитка перемещений измеряют резонансную частоту f> колебаний модели. Нагружают модель равномерно распределенной нагрузкой с интенсивностью qM и измеряют величину максимального прогиба (М4)м. Измеряют резонансную частоту f свободных колебаний элемента конструкции, а величину его максимального прогиба Wo от действия заданной равномерно распределенной нагрузки с интенсивностью ц определяют по формуле Wo =Ì4)ì f п1, q/f . m цм), 2,, 2. где m.mì — масса единицы площади элемента конструкции и модели соответственно. еЪ и запоминающего осциллографа измеряют С резонансную частоту f колебаний модели. ф

Затем нагружают модель равномерно распределенной нагрузкой qM и измеряют вели- (Ъ чину ее максимального прогиба (М4)м. После ф„ этого возбуждают свободные колебания в у исследуемом плоском элементе конструкции и измеряют его резонансную частоту f колебаний. Максимальный прогиб 04 исследуемого элемента от действия заданной равномерно распределенной нагрузки с интенсивностью q определяют по формуле м л м . ц

2 А о = (УЧо)м —

qM где m, п1 — масса единицы площади элемента конструкции и модели соответственно, 1647345

Составитель В.Тальвойш

Редактор M.Ñòðåëüíèêîâà Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Заказ 1646. Тираж 399 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Пример. Прямоугольная железобетонная плита перекрытия (4,2 х 3,2 х 0,16 м, m = 2,400 0,16 = 384 кг/м ) крупнопанельно2 го жилого дома в реальных условиях имеет неопределенные условия опирания по контуру. Необходимо найти ее максимальный прогиб от.действия расчетной нагрузки интенсивностью q = 400 кг/м . г

Прикрепив к нижней поверхности плиты пьезоэлектрический датчик перемещений и возбуждая в ней в ненагруженном состоянии свободные колебания с помощью поперечного удара, регистрируют резонансную частоту колебаний с помощью запоминающего осциллографа С 8 — 17 (f = 17,6 Гц), Изготавливают модель-пластинку из дюралюминиевого листа, закрепляют ее шарнирно по краям, прикрепляют снизу пьезоэлектрический датчик перемещений, возбуждают свободные изгибные колебания с помощью поперечного удара и регистрируют резонансную частоту колебаний с помощью осциллографа С 8 — 17 (fM =

= 102,4 Гц).

Нагружают модель равномерно распределенной нагрузкой (чугунной дробью) интенсивностью qM =- 0,05 кг/см с помощью г и ьезоэлектрического датчика перемещений и определяют максимальный прогиб (Wo)M =

= 0,21 см.

Подставляя полученные экспериментальные данные в указанную формулу определяют искомый прогиб плиты перекрытия

102,4 11,16 400

17 62 384 р p5 . 104

= 0,165 см.

Проведенное экспериментальное нагружение плиты нагрузкой 400 кг/м (мешки с песком) и измерение прогиба отличается от результата, полученного с помощью предлагаемого способа, на 4 g,.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить прогиб плиты любой протяженности с неизвестной жесткостью.

При этом трудоемкость осуществления способа уменьшается за счет упрощения моделирования граничных условий модели, 5 повышается точность определения максимального прогиба исследуемых элементов за счет экспериментального определения более достоверного значения коэффициента пропорциональности.

10 Формула изобретения

Способ определения перемещения плоских элементов конструкции под нагрузкой, включающий изготовление геометрически подобной модели элемента конструкции, 15 закрепление ее по контуру, возбуждение в модели колебаний, измерение резонансной частоты колебаний модели и определение перемещения элемента конструкции под действием равномерно распределенной на20 груэки, отличающийся тем, что, с целью. повышения точности и расширения области применения для элементов любой протяженности, модель закрепляют по контуру однородно, дополнительно измеряют макси25 мальный прогиб модели под действием равномерно распределенной нагрузки, затем возбуждают колебания в исследуемом элементе конструкции и измеряют его резонансную частоту колебаний, а величину переме30 щения элемента определяют по формуле .1м .п м . ц

2 о = (Wo)M, —

m qM где Wo, (Wa) — максимальный прогиб под нагрузкой элемента конструкции и модели соответственно;

f, fM — резонансная частота колебаний элемента и модели соответственно;

m,m — масса единицы площади элемен40 та и модели соответственно;

q,q> — интенсивность равномерно распределенной нагрузки, воздействующей на элемент и модель соответственно,