Способ испытаний на устойчивость элементов тонкостенных конструкций Советский патент 1991 года по МПК G01N3/20 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам испытаний на устойчивость элементов тонкостенных конструкций.

Цель изобретения - повышение точности.

На фиг. 1 изображена зависимость сжимающих нагрузок от радиуса кривизны при испытании на устойчивость стеклопластико- вого стержня; на фиг. 2 - зависимость внешнего давления от радиуса кривизны для стеклопластиковой цилиндрической оболочки.

Способ осуществляется следующим образом.

Элемент конструкции в виде стержня или оболочку подвергают статическому сжимающему нагружению. Затем измеряют величину нагрузки и радиус кривизны, строят кривую зависимости радиуса кривизны от

нагрузки и по пересечению продолженной линейной зависимости с осью нагрузок определяют величину критической нагрузки.

Пример. Определяли критическую нагрузку стеклопластикового стержня под действием осевых сжимающих сил, а также критическую нагрузку стеклопластиковой цилиндрической оболочки под действием внешнего давления.

Радиус кривизны стеклопластикового стержня длиной 168 мм шириной 15 мм и толщиной 2,6 мм измеряли в средней части. Один торец стержня жестко защемляли, второй соединяли с поршнем. На поршень действовали статической равномерно распределенной нагрузкой с помощью давления через резиновую оболочку.

На фиг. 1 представлена зависимость сжимающих нагрузок от радиуса кривизны. По оси ординат отложена сжимающая наО

VI о

4 Ю СО

грузка Р-10 (Н), по оси абсцисс радиус R кривизны (м). Гонками отмечены результаты измерений. Кривая начиная с некоторых значений переходит в прямую, которая пересекает ось нагрузок. Точка пересечения прямой с осью нагрузок дале значение критической нагрузки Р-600 Н. Стержень теряет устойчивость при нагрузке 594 Н. .Погрешность определения критической нагрузки составляет около 1%.

Аналогичная зависимость внешнего давления от радиуса кривизны получена для стеклопластиковой цилиндрической оболочки (фиг.2).

Оболочка диаметром 120 мм и длиной 300 мм изготовлена намоткой семи слоев стеклоткани толщиной 0,1 мм. Радиус кривизны измеряется по дуговой координате в средней части оболочки. Нагрузку осуществляли откачкой воздуха из оболочки. Оболочка теряет устойчивость при нагрузке равной 5,8 105 Па. Значение критической нагрузки, полученное пр заявляемому способу, составляет 5,93 105 Па. При этом погрешность определения критической нагрузки составляет меньше 3%.

При этом кривые на фиг. 1 и 2 показывают, что полученные зависимости при приближении к оси нагрузок имеют выраженный линейный характер.

Таким образом, измерение в качестве деформационной характеристики радиуса кривизны испытуемого элемента конструкции и линейный характер зависимости радиуса кривизны от нагрузки при приближении кривой к оси нагрузки при построении указанной зависимости позволяет по пересечению продолженной линейной зависимости с осью нагрузки определить

значение критической нагрузки, что обеспечивает повышение точности испытания.

Формула изобретения

Способ.испытаний на устойчивость элементов тонкостенных конструкций, по которому нагружают образец статической сжимающей нагрузкой, измеряют нагрузку и деформационную характеристику, строят

кривую зависимости нагрузки от деформационной характеристики и по интенсивности роста характеристики определяют величину критической нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения

точности, в качестве деформационной характеристики образца измеряют радиус кривизны, а величину критической нагрузки определяют по точке пересечения с осью нагрузки линейной зависимости нагрузки от

радиуса кривизны.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний на устойчивость элементов тонкостенных конструкций. Цель изобретения - повышение точности. Элемент конструкции в виде стержня или оболочки нагружают статической сжимающей нагрузкой, измеряют величину нагрузки и радиус кривизны, строят кривую зависимости радиуса кривизны от нагрузки, а величину критической нагрузки определяют по пересечению продолженной линейной зависимости с осью нагрузки. Измерение радиуса кривизны в качестве деформационной характеристики и линейный характер зависимости при приближении кривой к оси нагрузки обеспечивают определение величины критической нагрузки по точке пересечения зависимости с осью нагрузок, что обеспечивает повышение точности испытания. 2 ил.

Р

,-2

P- 10 6(Hcf}

6

5 4

J 2

1

R(M)

фиг 2