Способ определения осевого усилия в предварительно нагруженном стержневом элементе Советский патент 1991 года по МПК G01L5/04 

Изобретение относится к области механических испытаний элементов конструкций, а именно к способам определения усилий в предварительно нагруженных стержневых элементах.

Цель изобретения - измерение в стержневых элементах произвольной жесткости и с произвольным закреплением КОНЦОВ .

На фиг.1 показана схема приложения к стержневому элементу дополнительных поперечных сил; на фиг.2 - схема приложения добавочных поперечных сил.

Способ реализуется следующим образом

К нагруженному стержневому элементу 1 прикладывают заданную силу 6PS измеряют поперечное перемещение в точке D ее приложенич, прикладывают еще четыре поперечные силы на выбранном участке стержневого элемен- , та. в точках А, С, Е, В, которые вместе с заданной поперечной силой 6Р образуют уравновешенную систему сил. Проверяют наличие или отсутствие локализации внутренних усилий и пе- ремещений на загруженном участке пу-

Јь

СО

о

тем измерения линейных и угловых перемещений концов загруженного участка в точках А, В. Наличие локализации, т.е. отсутствие перемещения , , д, Рф концов выбранного участка, свидетельствует об отсутст- вии искомого осевого усилия в стерж- не. При отсутствии локализации к стержню в тех же точках прикладывают добавочно четыре добавочных равных поперечных силы F , также образующих уравновешенную систему сил, изменяя которыеs достигают локализации. Из- меряют велкчнны добавочных сил F и линейные перемещения Fe, Ед, Fg стержня в точках С9 D, Е. Затем определяют искомое продольное усилие по формуле

а

-искомое осевое усилие, Н;

-расстояние между точками приложения, поперечных сил,

мм;

-величина добавочной поперечНОЙ СИЛЫ, Н|

Fp - поперечные перемещения сечений стержневого элемен

та.

N 3F

где N а

F F

Ј ,. ч 1 -4

5

0

5

0

измерения в стержневых элементах произвольной жесткости и с произволь- %ным закреплением концов, к выбранному участку стержня прикладывают четы- ре дополнительных поперечных силы в точках, расположенных попарно симметрично в граничных точках выбранного участка относительно точки приложения заданной поперечной силы, две из которых приложены на равных расстояниях одна от другой, и образующих самоуравновешенную систему, измеряют линейные и угловые перемещения выбранного участка стержневого элемента в граничных точках, затем прикладывают к точкам приложения дополнительных поперечных сил еще четыре добавочных поперечных силы, равных по абсолютной величине, я образующих самоуравновешенную систему, и измеряют абсолютное значение этих добавочных сил до тех пор, пока линейные и угловые перемещения концов выбранного участка стержневого элемента не станут равными нулю, а затем измеряют величины добавочных сил и определяют искомое осевое усилие по формуле

а

N 3FF- Р„ + FЈ

Изобретение предназначено для испытаний строительных конструкций. Цель изобретения - возможность измерения осевых усилий стержневых элементов произвольной жесткости при произвольном закреплении концов. Способ осуществляется следующим образом. К участку стержня прикладывают самоуравновешенную систему из пяти поперечных сил заданной величины, измеряют перемещения сечений в точках приложения сил. При отсутствии осевой нагрузки в стержне воздействие указанной системы будет локализованным в пределах загруженного участка, что определяется по отсутствию угловых и линейных перемещений концов этого участка. Если стержень несет осевую нагрузку, то локализации не достигается. Тогда к стержню прикладывают добавочную самоуравновешенную систему из четырех равных поперечных сил Г, изменяя которые достигают локализации. Затем измеряют величины добавочных сил и перемещения стержня в точках их приложения. Искомое продольное усилие в стержне определяют по формуле, 2 нл.

Формула изобретения

Способ определения осевого уси лия в предварительно нагруженном 25 стержневом элементе, заключающийся в том, -что к выбранному участку стержневого элемента прикладывают задан- . ную.поперечную силу, измеряют поперечное перемещение стержневого эле- 40 мента и определяют по этим значениям осевое усилие, отличающий- с я тем, что, с целью обеспечения

Vu&1t

N - осевое усилие;

а - расстояние между точками

приложения поперечных сип; F - величина каждой добавочной поперечной силы;

C Б линейные перемещения

стержневого элемента в точках приложения заданной поперечной силы и в ближайших к ней точках приложения добавочных поперечных сип соответственное

N

N

Фиг. 2