Модель сооружения для исследования в центрифуге

Модель сооружения для исследования в центрифуге

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Л И С А Н И Е < «924533

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ

Союз Соввтскик

Социавистичвскик рвспубпик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 25.12фо (21) З221807/2g-15 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано О )482. Бюллетень 3«й«16

Дата опубликования описания 3004Я2 (5! )Й. Кл.

G 01 М 5/06@

Е 02 В 1/02

Веудерстювй квинтет

CCCP не делам неебретеннй н еткрытнй (53) УДК627.8. . 001 ° 57 (088.8) (72) Авторы изобретения

К. А. Абаджян и B. И. Щербина

*с: «

Научно-исследовательский сектор Всесоюзного ордейЪ

Ленина проектно-изыскательского и научно-исследовательского института иГидропроект" им. С.Я. Жука (7I ) Заявитель (54) МОДЕЛЬ СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

В ЦЕНТРИФУГЕ где (с

Изобретение относится к моделированию сооружений, преимущественно гидротехнических, и их оснований для исследования в центрифуге.

Известна модель сооружения, преимущественно гидротехнического, предS назначенная для исследования в центрифуге, включающая элементы, изготовленные из различных натурных .материалов, т.е. из метериалов построенного или проектируемого сооружения и выполненная, в соответствии с проектом, в уменьшенном масштабе 513.

Известна также модель сооружения для исследования в центрифуге, включающая конструкцию сооружения, выполненную в масштабе из материала с заданными параметрами (2).

В известных моделях имеют место искажения подобия, связанные с тем, что расстояния R точек модели от оси вращения вдоль силовых линий поля центростремительных ускорений различны. Величина искажения определяется формулой

R — Ra — — u, о

- моделируемый, (осуществляемый) . параметр, например плотность, прочность и т.п.;

- заданный параметр «,по проекту)

- эффективный радиус модели, т.е. радиус срединной поверхности расчетного центростремительного ускорения; — радиус вращения любой точки модели.

Центростремительное ускорение определяется по формуле с« = ж Ве где ж - угловая скорость вращения.

Ограничение допустимой величины этого искажения приводит к ограничению размеров модели, т.е. затрудня924533 ет исследование или делает его невозможным для крупных сооружений.

Другой существенный недостаток этих моделей - ограничение масштаба, связанное с тем, что размеры частиц натурных материалов, например заполнйтель бетона, не могут быть воспроизведены на модели малого масштаба без изменения свойств материала

В ЦЕЛОМ. ДЛЯ КРУПНЫХ МОДЕЛЕЙ ГИДРО- 10 сооружений такие ограничения делают невозможным испытания в центрифуге.

Цель изобретения - повышение точности моделирования путем уменьшения искажений. 15

Достигается цель тем, что параметры метариала конструкции модели изменяются от ее гребня к основанию по закону

20 где Q. - -осуществляемые параметры материала модели;

Q0- проектные параметры;

R - расстояние от точки модели до оси вращения;

ВЭ - эффективный радиус модели.

На фиг. 1 изображена модель в каретке (рабочее положение), попереч- 30 ный разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

В каретке модель 2 сооружения с основанием 3, которые .вращаются вокруг оси 4 центрифуги и имеют срединную расчетную поверхность вращения эффективного радиуса Я 3. Материал сооружения и материал основания однородны. Модель 2 выполнена из материалов, отличных от натурных, при- 40 чем воспроизводимые свойства, например плотность, изменяются от точки с радиусом R3 до точки с R no закону с 45 т.е. плотность в этом направлении возрастает. Так как во время рабаты центрифуги ускорение в точке с Й

4 меньше, чем в точке с КЭ на величину а, то благодаря более высокой плотности материала в точке с радиусом

R, объемные силы (веса) в точках с радиусом R и R одинаковы, и искажение подобия отсутствует. Аналогично распределень! и другие свойства (прочность, деформируемость)..

Таким образом, в предлагаемой модели в широких диапазонах возможного изменения свойств материалов отсутствуют искажения подобия, присущие известным моделям, что повышает достоверность исследования; а также позволяет моделировать сооружения гораздо больших размеров, чем обычно.

Формула изобретения

Модель сооружения для исследования в центрифуге, включающая конструкцию сооружения, выполненную в масштабе из материала с заданными параметрами, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности моделирования путем уменьшения искажений, параметры материала конструкции модели изменяются от ее гребня к основанию по закону где 0 осуществляемые параметры материала модели; проектные параметры; расстояние от точки модели до оси вращения; эффективный радиус модели.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Покровский Г. И. и др. Центробежное моделирование для решения инженерных задач. М., 1953, с. 126.

2. Покровский Г. И. и др. Теория и практика центробежного моделирования в горном деле. М., 1979, с. 26-27 (прототип) .

924533

Заказ 280Ì/58 Тираж 883

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент",.r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Л Составитель А. Кононов

Редактор И. Голаковски Техред Е, Харитончик Корректор И.Вароаи