Способ испытаний упругих стержней на устойчивость Советский патент 1991 года по МПК G01N3/20 

Способ реализуют следующим образом зом.

Стержень 6 длиной I устанавливают в опорах 4 и 5 в вертикальном положении и нагружают возрастающим продольным усилием через опору 5, при этом фиксируют

Л +

значения продольного смещения оц конца стержня и соответствующее данному смещению значение нагрузки Pi. После достижения заданной величины продольного усилия последовательно начинают разгружать стержень 6, фиксируя при этом соответствующие значения продольного

смещения д при тех же значениях продольного усилия PI. По полученным данным определяют среднеарифметическое значение продольного смещения

acup(p,)|(pi)+(5u+(Pi)3.

После разгрузки стержня 6 при помощи ползунов 7 размещают упоры 8 попарно вдоль оси стержня 6, и при помощи роликов 9, которые приводят во взаимодействие со стержнем 6, фиксируют последний от продольного изгиба. После этого стержень б нагружают аналогичным образом возрастающей сжимающей нагрузкой, фиксируя при этом значения продольного смещения

(5с при соответствующих значениях сжимающей нагрузки PI, a затем убывающей сжимающей нагрузкой, и фиксируют при тех же значениях нагрузки PI значения продольного смещения 5с . Затем аналогичным образом определяют среднеарифметические значения продольного смещения

Й(Р|)(Р|)+бс+(Р,)3.

После этого определяют разность среднеарифметических значений продольных смещений

с5|(Р|)5Јр(Р|), относительные продольные смещения

-

§ I

и решают систему уравнений относительно величин Ы| и ki

Е(, kn) E(|-ft)i,ki)1

-- (|n -1

Fg-fcn.kn) F(, ki) г (n 2,3)

F(|-.fflh.kn) rpn kn sin ад, ipi

F(f-,kl) kisinwi P (n 2,3),

0

5

0

5

0

5

0

5

где F, E - эллиптические интегралы соответственно I и II рода.

Из решения сие емы уравнений определяют значения ki и «л (при i 1,2,3).

Величину критического продольного усилия РКр определяют по формуле

пЯГ ,-, гГ-2 fyt.

ркр -j Pi F I- -ад, kil .

Таким образом, при проведении испытаний учитываются основные факторы, определяющие поведение стержня, т.е. прямое и обратное нагружение исключает влияние внутреннего трения в материале стержня и внешнего трения в опорах, а использование среднеарифметических значений перемещений позволяет исключить влияние на результаты испытаний деформации сжатия, т.е. остается только перемещение, связанное с продольным изгибом, что обеспечивает повышение точности испытаний.

Формула изобретения Способ испытаний упругих стержней на устойчивость, по которомустержень длиной I устанавливают в шарнирных опорах, нагружают возрастающим продольным усилием и фиксируют величину перемещений д одного из концов стержня при соответствующем уровне нагруз. и PI, которые учитывают при определении величины критического продольного усилия, отличающийся тем, что, с целью повышения точности испытаний, после нагружения продольным усилием последовательно разгружают стержень, фиксируют величину перемещений его конца при тех же значениях продольного усилия, фиксируют стержень от продольного изгиба и нагружают его аналогичным образом возрастающим и убывающим продольным усилием и фиксируют при этом величины перемещений конца стержня при соответствующих уровнях нагрузки, а величину критического продольного усилия РКр определяют по формуле

РКР 4 Pi F-2

f-«,k,

0

5

а значения o)i и ki определяют из системы уравнений

Е(|-ШП, kn) E(|-wi,ki) j

)

.kn) F(.ki) (n 2,3) F(f-0h,kn)

Pn

Pi

kn Sin QM ki sin wi

El Pn

F(J-o)i,ki)

(n 2,3J,

где F и Е - эллиптические интегралы соответственно I и II рода;Ј di/l.

JL

1

7/////////////A

LJP

///////МУ//

;

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытаний упругих стержней на устойчивость. Цель изобретения - повышение точности испытаний. Стержень длиной I устанавливают в шарнирных опорах и нагружают последовательно возрастающим и убывающим продольным усилием и фиксируют величину перемещений 6, одного из концов стержня при соответствующем уровне нагрузки Pj. Затем фиксируют стержень от продольного изгиба и проводят нагруже- ние аналогичным образом. Определяют среднеарифметические величины перемеИзобретение относится к испытательной технике, а именно к способам испытаний упругих стержней на устойчивость. Цель изобретения - повышение точности испытаний. На чертеже изображена схема установки для реализации способа. Схема содержит основание 1 с размещенными на ней стойками 2. на которых закреплена неподвижная траверса 3. На осщений при изгибе и сжатии и их разность, с учетом которой определяют величину критического продольного усилия Р«р по формуле РКр - PI F 2 - - ui. ki I, а значения ад и ki определяют из системы E(|-«n, kn) E(.kl) уравнений -- F(-c«n. kn) F(. ki) 1F(. kn) (Јп-Ј0(при .3) -j- 2F(g-tui.ki) & 1 (ПРИ n - 2.3) где F I Pi ki sin ал r Pn ( и E - эллиптические интегралы соответстs венно I и tl рода, . Таким образом исключается влияние внутреннего и внешнего трения и деформации сжатия и остается только перемещение, связанное с продольным изгибом, что повышает точность испытаний. 1 ил. новании 1 и траверсе 3 установлены соответственно активная 4 и пассивная 5 шарнир- ные опоры для размещения в них испытуемого стержня 6. На стойках 2 установлены с возможностью перемещения вдоль них ползуны 7, на которых размещены с возможностью перемещения перпендикулярно оси стоек 2 соответствующие упоры 8 с закрепленными на концах последних роликами 9. Активная опора 4 кинематически связана с силовозбудителем (не показан). ON О СО -N сл о