Способ определения физико-механических характеристик плоских элементов конструкций

Способ определения физико-механических характеристик плоских элементов конструкций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения физико-механических характеристик плоских элементов конструкций. Цель изобретения - упрощение испытаний и сокращение числа испытываемых образцов для конструкций в виде плоских элементов с выпуклым контуром, получаемых с помощью одного непрерывного геометрического преобразования. Для класса плоских элементов конструкций, получаемых с помощью одного непрерывного геометрического преобразования, из материала исследуемых конструкций изготавливают два образца, форма которых отвечает максимальному Ф и минимальному Ф значениям исследуемой физико-механической характеристики, определяемой для выбранных образцов экспериментально. По этим величинам с учетом соответствующих им характеристик формы элементов - образцов В и В и характеристики формы В для любого промежуточного элемента из заданного геометрического преобразования аналитически определяют для него физико-механическую характеристику Ф. СП с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (54)5 G 01 N 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4789012/28 (22) 06.12.89 (46) 29.02.92. Бюл. 1Ф 8 (75) А.В. Коробко (53) 620.170(088.8) (56) Справочник по динамике сооружений.

M.: Стройиздат, 1972, с.488-510.

Сухарев И.П, Экспериментальные методы исследования деформаций и напряжений. М,; Машиностроение, 1987, с.212. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЛОСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения физико-механических характеристик плоских элементов конструкций.

Цель изобретения — упрощение испытаний и сокращение числа испытываемых образцов для конструкций в виде плоских элеменИзобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения физико-механических характеристик плоских элементов конструкций.

Известен способ определения физикомеханических характеристик конструкций путем испытания моделей с соблюдением граничных условий и условий загружения.

Этот способ не дает возможности по результатам исследования одной модели судить о закономерностях изменения физикомеханических характеристик для целого множества конструкций, полученных с помощью одного геометрического преобразования.,, SUÄÄ 1716373А1 тов с выпуклым контуром, получаемых с помощью одного непрерывного геометрического преобразования. Для класса плоских элементов конструкций, получаемых с помощью одного непрерывного геометрического преобразования, из материала исследуемых конструкций изготавливают два образца, форма которых отвечает максимальному Ф*и минимальному Фи значениям исследуемой физико-механической характеристики, определяемой для выбранных образцов экспериментально. По этим величинам с учетом соответствующих им характеристик формы элементов — образцов

В* и В* и характеристики формы В для любого промежуточного элемента из заданного геометрического преобразования аналитически определяют для него физико-механическую характеристику Ф.

Известен также способ экспериментального определения физико-механических характеристик плоских элементов конструкций, который заключается в изготовлении элемента требуемых размеров, закреплении его в соответствии с условиями эксплуатации, нагружении и измерении исследуемых физико-механических характеристик соответствующими приборами, Этот метод имеет недостаток, который заключается в том, что требует изготовления элемента для каждой исследуемой конструкции.

Цель изобретения — уменьшение количества элементов, подвергающихся испытаниям, для целого класса конструкций, 1716373 получаемых с помощью какого-либо одного геометрического преобразования.

Сущность изобретения заключается в том, что для определения физико-механических характеристик целого класса плоских элементов конструкций с выпуклым контуром, получаемого с помощью одного геометрического преобразования, изготавливают два образца, для которых определяемая физико-механическая характеристика из рассматриваемого множества конструкций имеет максимальное Ф* и минимальное Ф» значения. Для остальных конструкций из рассматриваемого множества физико-механическая характеристика определяется из аналитической зависимости, получаемой эмпирическим путем с учетом изопериметрических закономерностей принятого геометрического преобразоваф ния и экспериментальных значений Ф и

Ф» для двух исследованных(опорных) образцов. Основным отличительным признаком предлагаемого способа от известного является изготовление и испытание двух образцов для исследования целого класса плоских элементов конструкций, причем таких, для которых определяемая физико-механическая характеристика принимает максимальное и минимальное (граничные для рассматриваемого класса) значения.

Способ осуществляется следующим образом.

Для исследуемого класса плоских элементов конструкций с выпуклым контуром, получаемых с помощью какого-либо геометрического преобразования, из материала исследуемых конструкций изготавливают два образца, таких, для которых определяемая физико-механическая характеристика из всего множества конструкций, отвечающих примененному геометрическому преобразованию, имеет максимальное Ф и минимальное Ф» значения. Эти образцы исследуют экспериментально по методикам, соответствующим определяемой физико-механической характеристике, и находят значения Ф* и Ф« . Затем вычисляют для них геометрические характеристики формы

В* и В* по формуле:

В= f ds/I, L где L — периметр контура фигуры;

ds — элемент контура;

h — высота, опущенная из центра фигуры на касательную в переменной точке контура.

По найденным значениям Ф и Ф В* и В* находят параметр m

In Ф»/Ф (2)

5 In B*/В*

Значение физико-механической характеристики Ф для любой конструкции из рассматриваемого множества элементов, отвечающих выбранному геометрическому

"0 преобразованию, определяют по формуле ф ф*()ПЧ (3)

В

Пример. Определяют геометрическую

15 жесткость кручения призматического бруса, сечение которого получается путем отсечения вершин квадрата а х а = 1,5 х 1,5 см.

Граничными решениями для такого класса фигур будут решения для квадрата и правильного восьмиугольника. Экспериментальное исследование стального бруса квадратного и восьмиугольного сечений на испытательной машине КМ-50-1 дает результат: I* = 0,702 см, 1* = 0,504 см". Промежуточный результат для сечения в виде квадрата с отсеченными вершинами на высоту 1,1 мм составил I = 0,588 см . Рассмат4 риваемым фигурам соответствуют следующие значения характеристик формы;

В *= 8, B *= 6,627, В = 7,289. Подставляя приведенные результаты испытаний для I* и!* и значения B * и B* в формулу (3), получим 1= 0,617 см,что отличается от экспе4 риментального результата на 4,93 .

Формула изобретения

Способ определения физико-механических характеристик плоских элементов конструкций, по которому из материала исследуемых конструкций изготавливают образцы, испытывают их в соответствии с условиями эксплуатации и экспериментально определяют физико-механические характеристики, отличающийся тем, что, с целью упрощения испытаний и сокращения числа испытываемых образцов для плоских элементов конструкций с вы пукл ы м контуром, получаемых с помощью непрерывного геометрического преобразования, изготавливают два разных образца, геометрическая форма которых обеспечивает максимальное и минимальное значения экспериментально определяемой физико-механической характеристики, а значение Ф этой характеристики для всех промежуточных форм конструкций определяют из соотношения:

Ф» В»

Ф вЂ” Ф (B )1и /In т

1716373

15

25

35

45

Составитель А. Коробко

Редактор И. Сегляник Техред М.Моргентал Корректор И. Муска

Заказ 606 Тираж 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 где Ф*, Ф вЂ” соответственно максимальное и минимальное значения искомой характеристики;

 — геометрическая характеристика формы элемента, определяемая по формуле:

В=f ds/h, L

L- периметр контура фигуры;

ds — элемент контура;

h — высота, опущенная из центра фигуры на касательную к переменной точке контура;

В*, В* — значения характеристики фор5 мы элемента, соответствующие фигурам, для которых искомая характеристика принимает максимальное и минимальное значения.