Способ испытания замкнутой оболочечной конструкции Советский патент 1992 года по МПК G01M7/08 G01N3/30 

Изобретение относится к технике динамических испытаний, а именно к способам испытания замкнутых оболочечных конструкций.

Известен способ испытания замкнутых оболочек при ударном воздействии всестороннего давления, основанный на том, что оболочка помещается в резервуар, заполненный жидкостью, и по свободной поверхности жидкости производится удар падающим грузом, в результате чего оболочка нагружается всесторонним динамическим давлением 1.

Известен способ испытания оболочечных конструкций динамическим давлением, основанный на предварительном статическом нагружении конструкции путем создания различных давлений с противоположных сторон конструкции с обеспечением заданного перепада давления и последующем сбросе давления со стороны, противоположной действию статической нагрузки, на величину, равную испытательному динамическому давлению, при этом предварительное статическое нагружение

XI N о

N0 СА 4

осуществляют в два этапа: сначала с обеих сторон конструкции одновременно создают одинаковые давления, равные испытательному динамическому, а затем давление со стороны действия нагрузки повышают до величины, обеспечивающей заданный перепад давления 2.

Наиболее близким к изобретению является способ испытания замкнутой оболочеч- ной конструкции, основанный на том, что испытуемую конструкцию устанавливают в камере, разделенной на две изолированные полости, охватывающие конструкцию на участках различного углового размера, создают в камере и во внутренней полости конструкции статические давления с обеспечением заданного начального перепада давления только на участке с меньшим углом охвата, а затем подвергают конструкцию динамическому нагружению. для чего сбрасывают давление во внутренней полости конструкции и во второй полости камеры, начиная с внутренней полости 3

Недостатком известных способов является невозможность нагружения оболочки последовательно динамическим давлением сначала по всей поверхности, а затем по части поверхности оболочки, что способствует реальному случаю действия на оболочку последовательности осевой и поперечной воздушных волн

Цель изобретения - приближение условий испытания к натурным условиям нагружения конструкции поперечной воздушной волной после прекращения нагружения осевой воздушной волной

Указанная цель достигается тем, что при способе испытания замкнутой оболо- чечной конструкции, по которому испытуемую конструкцию устанавливают в камере, разделенной перегородкой на две изолированные полости, создают в полости камеры и во внутренней полости конструкции статические давления с обеспечением заданного начального перепада давления на участке одной полости камеры, а затем подвергают конструкцию динамическому нагружению, для чего сбрасывают давление во внутренней полости и во второй полости камеры начиная с внутренней полости сброс давления из второй полости камеры начинают в момент достижения величины давления во внутренней полости конструкции атмосферного давления,

На фиг. 1 изображенй схема стенда для осуществления способа; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг 3 - эпюра динамического давления, действующего на участке нагружения оболочки: на фиг 4 - эпюры

динамического изгибающего момента Мд и динамической перерезывающей силы Од.

Способ осуществляют следующим образом.

Испытуемую оболочечную конструкцию

1, например цилиндрическую оболочку с днищами, устанавливают в испытательную камеру 2, снабженную продольными перегородками 3. Между перегородками 3 и наружной поверхностью конструкции 1 допускается минимальный зазор, обусловленный допусками на изготовление. Этот зазор герметизируется самоуплотняющимися резиновыми уплотнителями 4, не препятствующими деформированию конструкции

Внутренняя полость 5 оболочечной конструкции посредством трубопровода 6 с запорными клапанами 7 и 8 сообщена с

источником давления (не показан) и полостью 9 камеры 2 и посредством трубопровода 10 с запорными клапанами 11 и 12 - с полостью 13 камеры 2. Полости 9, 13 и 5 сообщены с атмосферой (или сборником рабочего тела) через запорные клапаны 14, 15 и 16 соответственно.

Пространство между конструкцией 1 и испытательной камерой 2 с помощью продольных перегородок 3 разделено на две

изолированные полости 13 и 9, охватывающие конструкцию 1 на участках соответственно меньшего (с углом у70) и большего углового размера.

Процесс испытания начинается с создания заданного перепада давления на участ ке конструкции с меньшим углом охвата. Для этого при закрытых клапанах 14, 15 и 16 рабочее тело одновременно подается в полости 9, 5 и 13 до тех пор, пока давление в

них, контролируемое манометрами 17, 18 и 19. не достигнет величины Рд + Ра, где Рд - испытательное динамическое давление: Ра - атмосферное давление. После этого при закрытых клапанах 7, 8 и 11 повышают дав5 ление в полости 13 до создания начального перепада давления на участке конструкции с углом охвата . Затем осуществляют динамическое нагружение конструкции 1 путем сброса давления из полостей 5 и 9,

0 причем начинают сброс давления из внутренней полости 5 конструкции, и в момент достижения давления в пояости 5 атмосферного давления начинают сброс давления из второй полости 9 камеры. В этом случае

5 конструкция нагружается сначала динамическим давлением по всей наружной поверхности, а затем, после прекращения нагружения по всей поверхности, конструкция нагружается динамическим давлением

по части поверхности на участке с углом охвата р0, динамическим изгибающим моментом Мд и динамической поперечной силой Од.

Такой комплекс нагрузок соответствует натурным условиям нагружения оболочеч- ной конструкции сначала осевой воздушной волной, а затем после прекращения действия осевой воздушной волны - нагружения поперечной воздушной волной.

Величины Мд и Од определяются из соотношений

Мд.1/2Рд12Р 0: Од PflLR po.

где R, L - соответственно радиус и длина 20 оболочечной конструкции.

0

0

5

Формула изобрете ния Способ испытания замкнутой оболочечной конструкции, по которому испытуемую конструкцию устанавливают в камере, разделяют пространство между камерой и конструкцией перегородками на две изолированные полости, создают в полостях камеры и во внутренней полости конструкции статические давления с обеспечением заданного начального перепада давления на участке одной полости камеры, а затем подвергают конструкцию динамическому нагружению, для чего сбрасывают давление во внутренней полости и второй полости камеры, отличающийся тем, что, с целью приближения условий испытания к натурным условиям нагружения конструкции поперечной воздушной волной после прекращения нагружения осевой воздушной волной, сброс давления во второй полости камеры начинают в момент достижения давления во внутренней полости, равного атмосферному.

Изобретение относится к технике динамических испытаний оболочечных конструкций и обеспечивает приближение условий испытания к натурным условиям нагруже- ния конструкции поперечной воздушной волной после прекращения нагружения осевой воздушной волной. Испытуемую конструкцию устанавливают в камере, пространство между которой и конструкцией разделяют перегородками на две изолированные полости. Сначала создают в полостях камеры и во внутренней полости конструкции статические давления, обеспечивая заданный начальный перепад давления на участке одной полости камеры. Затем подвергают конструкцию динамическому нагружению путем сброса давления сначала во внутренней полости, а затем, в момент достижения в ней атмосферного давления, во второй полости камеры. При такой последовательности .операций конструкция нагружается сначала динамическим давлением по всей наружной поверхности, а затем динамическим давлением на участке, ограниченном первой полостью камеры, динамическим изгибающим моментом и динамической поперечной силой. Этот комплекс нагрузок соответствует указанным выше натурным условиям нагружения. 4 ил. сл с

191г

15

Фи&1

13

4

-9

Фиг.З

/ У