Способ определения перемещения плоских элементов конструкции под нагрузкой Советский патент 1991 года по МПК G01N3/08 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к методам определения деформации плоских элементов конструкций под действием статических нагрузок.

Цель изобретения - .повышение точности и расширение области применения для элементов любой протяженности.

Способ осуществляют следующим образом.

Изготавливают геометрически подобную модель исследуемого элемента конструкции. Закрепляют модель однородно по контуру (шарнирно или жестко) и возбуждают в ней свободные изгибные колебания с помощью поперечного удара, Посредством пьезоэлектрического датчика перемещений

и запоминающего осциллографа измеряют резонансную частоту fM колебаний модели Затем нагружают модель равномерно распределенной нагрузкой qM и измеряют величину ее максимального прогиба (Л/0)м. После этого возбуждают свободные колебания в исследуемом плоском элементе конструкции и измеряют его резонансную частоту f колебаний. Максимальный прогиб W0 исследуемого элемента от действия заданной равномерно распределенной нагрузки с интенсивностью q определяют по формуле

.

где т, тм - масса единицы площади элемента конструкции и модели соответственно.

о

4

1 со

Јь

ел

Пример. Прямоугольная железобетонная плита перекрытия (4,2 х 3,2 х 0,16 м, m 2,400Ч0,16 384 кг/м2) крупнопанельного жилого дома в реальных условиях имеет неопределенные условия опирания по кон- туру. Необходимо найти ее максимальный прогиб от действия расчетной нагрузки интенсивностью q 400 кг/м2.

Прикрепив к нижней поверхности плиты пьезоэлектрический датчик перемеще- ний и возбуждая в ней в ненагруженном состоянии свободные колебания с помощью поперечного удара, регистрируют резонансную частоту колебаний с помощью запоминающего осциллографа С 8-17 (f 17,6 Г-д).

Изготавливают модель-пластинку из дюралюминиевого листа, закрепляют ее шарнирно по краям, прикрепляют снизу пьезоэлектрический датчик перемещений, возбуждают свободные изгибные колеба- ния с помощью поперечного удара и регистрируют резонансную частоту колебаний с помощью осциллографа С 8-17 (fM 102,4 Гц).

Нагружают модель равномерно распре- деленной нагрузкой (чугунной дробью) интенсивностью QM 0,05 кг/см2 с помощью пьезоэлектрического датчика перемещений и определяют максимальный прогиб (WO)M 0,21 см.

Подставляя полученные экспериментальные данные в указанную формулу определяют искомый прогиб плиты перекрытия

W0 0,21

102,4 11,16

400

17.62 384 о,05 10

0,165 см.

Проведенное экспериментальное на- гружение плиты нагрузкой 400 кг/м2 (мешки с песком) и измерение прогиба отличается от результата, полученного с помощью предлагаемого способа, на 4%.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить прогиб плиты любой

5

0

5 0

5

0

протяженности с неизвестной жесткостью. При этом трудоемкость осуществления способа уменьшается за счет упрощения моделирования граничных условий модели, повышается точность определения максимального прогиба исследуемых элементов за счет экспериментального определения более достоверного значения коэффициента пропорциональности.

Формула изобретения Способ определения перемещения плоских элементов конструкции под нагрузкой, включающий изготовление геометрически подобной модели элемента конструкции, закрепление ее по контуру, возбуждение в модели колебаний, измерение резонансной частоты колебаний модели и определение перемещения элемента конструкции под действием равномерно распределенной нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения для элементов любой протяженности, модель закрепляют по контуру однородно, дополнительно измеряют максимальный прогиб модели под действием равномерно распределенной нагрузки, затем возбуждают колебания в исследуемом элементе конструкции и измеряют его резонансную частоту колебаний, а величину перемещения элемента определяют по формуле

м . тм q f2 m QM

максимальный прогиб под нагрузкой элемента конструкции и модели соответственно;

f, fM - резонансная частота колебаний элемента и модели соответственно;

т,тм- масса единицы площади элемента и модели соответственно;

q.qM интенсивность равномерно распределенной нагрузки, воздействующей на элемент и модель соответственно.

W0 (W0)M где W0, (Wo)M

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к методам определения деформации плоских элементов конструкций под действием статических нагрузок. Цель изобретения - повышение точности и расширение области применения для элементов любой протяженности. Изготавливают геометрически подобную модель испытуемого элемента. Закрепляют модель однородно по контуру (шарнирно или жестко) и возбуждают в ней свободные изгибные колебания с помощью поперечного удзра Посредством пьезоэлектрического датчитка перемещений измеряют резонансную частоту fi колебаний модели. Нагружают модель равномерно распределенной нагрузкой с интенсивностью qM и измеряют величину максимального прогиба (W0)n. Измеряют резонансную частоту f свободных колебаний элемента конструкции, а величину его максимального прогиба W0 от действия заданной равномерно распределенной нагрузки с интенсивностью q определяют по формуле W0 fW0)M fM тн q/f2 m qM). где т,тм - масса единицы площади элемента конструкции и модели соответственно. (Л с