Устройство для моделированиякольцевой строительной конструкции

Устройство для моделированиякольцевой строительной конструкции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сееез Севетскик

Сецмалистнчеавнк

Рклублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЗЬСТВУ (63) Дополнительное к an. санд-ву— (22) Заявлено 111078 (23) 2678904/18-24 ()809246 (53)М. Клз с присоединением заявки Ие

G G 7/68

ГвсуларстненниВ номнтет

СССР

IIo Аеаем нзФбретеяин н етярипнй (23) Г3рморитет—

Опубликовано 2802.81, Ьюллетень 349 8

Дата опублмковаммя опнсамив 280281 (53) УДК 681. ЗЗЗ (088.8) (72) Авторы мзобретемнв

А.И.Федоров и П.Н.Салов (73) Заявитель (54) УСТРО33СТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ КОЛЬЦЕВОЙ

CTP0HTEJIbH0A КОНСТРУКЦИИ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике н может быть использовано для моделирования строительных конструкций.

Известна электрическая модель криволинейных конструкций, основанная на замене исходной конструкции стержневой системой с и степенями свободы, для которой в качестве аналогий обобщенных координат приняты магнитные потоки, Укаэанная стержневая систе ма моделируется и парами одинаковых, двухполюсннков, представляющих собой элементарные контуры, состоящие из параллельно подключенных самоиндукций и емкости 1).

Наиболее близкой к предлагаемому устройству является электрическая модель кольца, разработанная на основе конечно-разностной аппроксимации содержащая и ячеек, каждая из которых включает трансформаторы и сопротивление. Эта модель основана на замене колъцевой конструкции системой и жестких стержней, эакрепленнь3х иа стыках .с податливостью изгибу g2) .

Недостатки известного устройства заключаются в его непригодности для моделирования кольцевых конструкций, вэанмэдействующих с грунтовым осно-ванием, так как эквиваленты основания отсутствуют; а также для моделирования толстостенных кольцевых конструкций, так как в модель заложена расчетная схема тонкого кольца.

Цель изобретения - разработка устройства для моделирования кольцевых конструкций, расположенных в грунтовом или другом сплошном массиве, поз.воляющего определять внутренние усилия в сечениях кольца.

Для достижения укаэанной цели в устройство для моделирования кольцевой строительной конструкции, содер35 жащее и элементов моделирования невесомых стержней, дополнителъно введены и элементов моделирования нагружаемых опертых масс и и пар сннусно-косинусных трансформаторов, при20 чем каждый элемент моделирования невесомого стержня содержит три четырехполюсника, а каждый элемент моделирования нагружаемой опертой массы . содержит параллельно соединенные кон25 денсатор, резистор, дроссель и источник тока, выводы первых статорных обмоток каждой пары синусно-косинусных трансформаторов соответственно объединены, а выводы вторых статорных об3(3 моток каждой пары синусно-косинусных

809246 трансформаторов подключены к источнику тока соответствующего элемента моделирования нагружаемой спертой массы, выводы двух роторных обмоток первого синусно-косинусного трансформатора (1-1)-ой пары и второго синус<но-косинусного трасформатора 1-ой па;ры соединены с соответствующими выводами первого и второго четырехполюсников i-ого его элемента моделирования невесомого стержня, причем ротор- ные обмотки первого синусно-косинусного трансформатора первоФ пары соедииены с соответствующими выводами первого и второго четырехполюсников последнего элемента моделирования невесомого стержня, а третьи четырехполюсники всех элементов моделирования невесомых стержней соединены последовательно друг с другом.

На фиг. 1-2 представлена электрическая схема устройства; на фиг. 3модель кольца.

При динамическом нагружении опертого кольца в его сечениях возникают три внутренних усилия (изгибающий момент, перерезывающая и продольная силы) и три смещения (прогиб, поворот и продольное смещение), поэтому каждый участок модели характеризуется шестью начальными и шестью конечными параметрами. Элементы моделирования участков представляют двенадцатиполюсники двух типов: Т вЂ” элементы моделирования невесомых стержней!

5 (известны); Н вЂ” элементы моделирования опертой нагруженной массы, которые представляют собой двенадцатиполюсник, причем первый и третий четырехполюсники — пассивные и изготовлены в виде удлинителей, а второй — активный с параллельным включением емкости (массы), индуктивности (податливости опор) и источника тока (нагрузки).

40 ных трансформаторов 3, имеющих статорные обмотки 4 и роторные обмотки

5. Элемент моделирования невесомого стержня содержит первый четырехполюсник 6, второй четырехполюсник 7 и третий четырехполюсник 8. Элемент моделированйя опертой,нагруженной массы содержит резистор 9, конденсатор 10, дроссель ll и источник тока 12.

Устройство работает следующим образом.

Определив величины параметров ме-. ханической дискретной модели кольца, путем масштабных преобразований на50 ходят величины их электрических аналогов и настраивают модель, устанавливая найденные величины переменных электрических эквивалентов., Затем включают электрическую нагрузку актив-65

Устройство содержит и элементов моделирования невесомых стержней 1, и элементов моделирования нагружае- 45 мых опертых масс 2, и аинусно-косииусных четырехполюсников в виде источников переменного тока 3„ который изменяется по закону внешней нагрузки Р в соответствующем масштабе.

Распределение токов и напряжений в двенадцатипОлюсниках модели благодаря сопряжению их через синусно-косинусные трансформаторы и внутренней

Коммутации элементов обеспечивает соответствие с распределением внутренних усилий и кинематических параметров кольцевой конструкции.

Записав. через осциллограф на фотоленту токи и напряжения в цепях электрической модели эквивалентов интересующих сечений кольцевой конструкции, путем масштабных преобразований находят интересующие механические параметры (усилия и перемещения) .

Таким образом, трудоемкий расчет механических параметров заменяется измерением токов и напряжений в цепях масштабной электрической модели и переводом их в механические величины путем масштабных преобразований.

Формула изобретения

Устройство для моделирования кольцевой строительной конструкции, содержащее и элементов моделирования невесомых стержней, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него дополнительно введены и элементов моделирования нагружаемых опертых масс и и пар синусно-косинусных трансформаторов, причем каждый элемент моделирования невесомого стержня содЕржит три четырехполюсника, а каждый элемент моделирования нагружаемой опертой массы содержит параллельно соединенные конденсатор, резистор, дроссель и источник тока, выводы первых статорных обмоток каждой пары синусно-косинусных трансформаторов со ответственно объединены, а выводы вторых статорных обмоток каждой пары синусно-косинусных трансформаторов. подключены к источнику тока соответствующего элемента моделирования нагружаемой спертой массы, выводы двух роторных обмоток первого синусно-косинусного трансформатора (i-1) -ой пары и второго синусно-косинусного трансформатора i-ой пары соединены с соответствующими выводами первого и второго четырехполюсников i-ого эле- мента моделирования невесомого стержня, причем роторные обмотки первого синусно-косинусного трансформатора первой пары соединены с соответствующими выводами первого и второго четырехполюсников последнего элемента моДелирования невесомого стержня, а третьи четырехполюсники всех элементов моделирования невесомых стержней

809246 соединены последовательно друг с другом.

Источники инфОрмации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бондарь Н.Г. Решения эадая динамики.стержневых систем на электрических моделях. Инженерный сб., т. XVl, AH СССР, 1953, с. 87-93, 2. Хаски Г.Д. и др. Вычислительная техника, т. 1. М-Л., Энергия, 1964, с. 640 (прототип) .

809246

Ц

II

iI (I

il

»

Pui. 3.3акаэ 428/62 Тираа 75б Подписное

ННИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, М-35, Рауажиан наб., д, 4/5

»»»»4в»

° » »»»»»»»»»»»

Филиал ППП Патент, г. Уигород, ул. Проектная, 4

Составитель И.Лебедев

Редактор Н.Веэродиаи Техред A.Áàoèíåè Корректор и.Муска