Учебный прибор по строительной механике

Учебный прибор по строительной механике

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: для учебных и наглядных пособий по строительной механике с целью повышения точности определения критической осевой сжимающей нагрузки при исследовании влияния касательных усилий на устойчивость многослойных оболочек . Сущность изобретения: внешняя поверхность внутренней оболочки и внутренняя поверхность внешней оболочки снабжены пазами, образующими сообщающиеся полости, которые соединены с нагружающим устройством - источником давления. При этом оболочки выполнены из материала, в котором не возникает пластических деформаций при потере устойчивости оболочек заданных размеров. Изобретение целесообразно использовать для исследования устойчивости деформируемых систем. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ . СОВЕТСКИХ сОциАлистичF.ских

РЕСПУБЛИК (я)5 G 09 В 23/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t (21) 4905746/12 (22) 30.01.91, (46) 23.08.92. Бюл, М 31 (72) А. М. Петров и А. А, Чернов . (56) Авторское свидетельство СССР

М 1476515, кл. G 09 В 23/06, 1989. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО СТРОИТЕЛЬНОЙ МЕХАНИКЕ (57) Использование: для учебных и наглядных пособий по строительной механике с целью повышения точности определения критической осевой сжимающей нагрузки при исследовании влияния касательных

Изобретение относится к учебным при= борам по строительной механике и может быть использовано в учебном процессе при изучении. раздела "Устойчивость деформируемых систем".

Известен учебный прибор по строительной механике, содержащий установленную в крышках цилиндрическую оболочку; нагружающее и измерительное устройства.

Недостатком этого устройства являют я его ограниченные дидактические возможности, так как дн не позволяет демонстрировать влияние на устойчивость многослойных оболочек касательных усилий на границе слоев, Наиболее близким по технической сущ ности к заявляемому является учебный прибор, содержащий установленнйе концентрично в крышках по меньшей мере .:.две цилиндрические оболочки так, что внешняя поверхность внутренней оболочки при.. Ж, 1?56927 А1 усилий на устойчивость многослойных оболочек. Сущность изобретения: внешняя поверхность внутренней оболочки и внутренняя поверхность внешней оболочки снабжены пазами, образующими сообщающиеся полости, которые соединены с нагружающим устройством — источником давления. При этом оболочки выполнены из материала, в котором не возникает пластических деформаций йри потере устойчивости оболочек заданных размеров, Изобретение целесообразно использовать для исследования устойчивости деформируемых систем, 1 з,п. ф-лы, 3 ил. мыкает без зазора к внутренней поверхности внешней оболочки, нагружающее и измерительное устройство.

Недостатком этого прибора является низкая точность определения критической осевой сжимающей нагрузки при исследовании влияния касательных усилий на устойчивость многослойных оболочек, Целью изобретения является повышение точности определения критической осевой сжимающей нагрузки при исследовании влияния касательных усилий на устойчивос ь многослойных. оболочек при осевом сжатии.

Поставленная цель достигается тем, что в приборе по строительной механике, содержащем установленные концентрично в крышках по меньшей мере две цилиндрические оболочки так, что внешняя поверхность внутренней оболочки и римы кает без зазора к внутренней поверхности внешней оболоч1756927 ки, нагружающее и измерительные устройства, внешняя поверхность внутренней оболочки и внутренняя поверхность внешней оболочки снабжены пазами, образующими сообщающиеся полости, которые соединены с нагружающим устройством, при этом оболочки выполнены из материала, в котором не возникает пластических деформаций при потере устойчивости оболочек заданных размеров.

На фиг. 1 показан прибор, общий вид; на фиг. 2 — развертка поверхности оболочки; на фиг. 3 — схема нагружения оболочек при использовании прототипа, Учебный прибор по строительной механике. содержит основание 1, входящее в состав нагружающего устройства, устройство для создания осевой сжимающей силы, состоящее из стойки 2, шарнирно установленного на стойке рычага 3 с чашей 4 для установки грузов и уравновешивающими грузами 5. Между основанием 1 и рычагом

3 посредством шаровых опор 6 и 7 (для создания строго осевой нагрузки) установлены в крышках 8 и 9 оболочки 10 и 11, снэбженнйе пазами 12, образующими сообщающиеся полости между оболочками.

Оболочки выполнены из материала. в котором не возникает пластических деформаций при потере устойчивости (при заданных размерах оболочек — моделей отсеков летательных аппаратов), например, из высокомодульных органоплэстиков, с тем, чтобы обеспечить многократную демонстрацию потери устойчивости оболочек. Полостй, образуемые пазами 12, с помощью трубопровода 13 соединены с входящей в состав нагружающего устройства пневмосистемой, включающей вакуумнасос 14, ресивер 15 и вентиль 16. 8 качестве измерительного устройства используется вэкуумметр 17. Кроме того, на основании 1 установлен ограничитель перемещений при потере устойчивости оболочек. состоящий из резьбовых стержней 18 и

19.

Демонстрация прибора производится следующим образом.

Ограничитель 18, 19 устанавливают в заданное положение с целью ограничения деформаций оболочек 11, 12 при потере устойчивости. При закрытом вентиле 16, без вакуумирования полости, образуемой пазами 12, нагружают оболочки 11, 12 до потери устойчивости утем, например; постепенного насыпания дроби в чашу 4. Затем возвращают прибор в исходное состояние.

Включают вакуум-насос 14 и откачивают давление из ресивера 15, выключают вакуум-насос 14 и путем постепенного открытия вентиля 16 вакуумируют полости, образуемые пазами 12,до заданного значения (контроль по вакуумметру 17). Оболочки 11, 12 при этом прижимаются одна к другой, и при дальнейших испытаниях на границе оболочек возникают силы трения, которые моделируют касательные усилия на границах связанных многослойных оболочек. Нагружают оболочки 11, 12 так же,как и при пер10 вой демонстрации осевым сжатием до потери устойчивости и по разнице критических нагрузок судят о влиянии на устойчивость многослойных оболочек касательных усилий нэ грайицах слоев.

15.. Технико-экономический эффект изобретения обусловлен повышением точности определения критической осевой сжимающей нагрузки при исследовании влияния касательных усйлий на устойчивость многослой20 ных оболочек при осевом сжатии, так при исйользовании прототипа, когда прижатие оболочек 10, 11 осуществляется за счет внутреннего избыточного давления q (фиг, 3), критическая нагрузка Ркрдолжна опреде25 ляться как разность между нагрузкой F (определяют путем взвешивания дроби) и

<1 вн г растягивающей нагрузкой Fpac = q

4 при этом в сравнении с заявляемым устройством, где Fêp определяется только путем взвешивания груза (дроби), вводится по грешность, связанная с определением q u

Fpac, и если эта погрешность в определении

35 F

Предлагаемое устройство целесаобразйо использовать s учебных организациях при изучении дисциплин, включающих темы по устойчивости деформируемых систем.

Формула изобретения

1. Учебный прибор по строительной механике, содержащий установленные концентрично в крышках по меньшей мере две цилиндрические оболочки так, что внешняя поверхность внутренней оболочки примы1756927 кает без зазора к внутренней поверхности внешней оболочки, нагружающее устройство в виде пневмосистемы и измерительное устройство, о т л и ч s ешийся тем, что, с целью повышения точности определения критической осевой сжимающей нагрузки при исследовании влияния касательных усилий на устойчивость многослойных оболочек при осевом сжатии, внешняя поверхность внутренней оболочки и внутренняя поверхность внешней оболочки снабжены пазами, образующими сообщающиеся полости, которые соединены с нагружающим

5 устройством.

2. Прибор по и, 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что оболочки выполнены из материала, в котором не возникает пластических деформаций при потере устойчивости оболо10 чек заданных размеров..

1756927

Составитель А.Петров

Техред М.моргентал Корректор Е Папп

Редактор М.Янкович

Заказ 3091 Тираж . Подписное

ИНИИПИ 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