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

Недостатком известного способа является невозможность нагружения динамическим давлением по части поверхности оболочки, что соответствует реальному случаю действия поперечной воздушной волны.

Известен способ испытания оболочечных конструкций динамическим давлением, основанный на предварительном статическом нагружении конструкции путем создания различных давлений с противоположных сторон конструкции с обеспечением заданного перепяда давления и последуvj

N О ГО CJ

ел

щем сбросе давления со стороны, протиоположной действию статической нагрузи, на величину, равную испытательному инамическому давлению, при этом предваительное статическое нагружение осущетвляют в два этапа: сначала с обеих сторон конструкции одновременно создают одинаковые давления, равные испытательному инамическому давлению, а затем давление о-стороны действия нагрузки повышают до величины, обеспечивающей заданный перепад давления 2.

Недостатком данного способа также является невозможность нагружения конструкции поперечной волной по части поверхности.

Наиболее близким к изобретению является способ испытаний 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 известного способа является невозможность нагружения конструкции поперечной волной по части конструкции. Объясняется это тем, что в известном способе реализуется режим нагружения, при котором на динамическое давление, действующее по всей поверхности конструкции, накладывается динамическое давление, действующее по части поверхности конструкции.

Цель изобретения - приближение условий испытания к натурным условиям нагружения конструкции поперечной воздушной волной по части поверхности конструкции.

Указанная цель достигается тем, что при способе испытания замкнутой оболо- чечной конструкции, по которому испытуемую конструкцию устанавливают в камере, разделенной 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, сброс давления из внутренней полости конструкции и из второй полости камеры начинают одновременно.

На фиг. 1 изображена 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 2Д.

Способ осуществляют следующим образом,

Испытуемую оболочёчную 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 1 посредством трубопровода 6 с запорными клапанами 7 и 8 сообщена с источником давления (не показан)и полостью 9 камеры 2, а 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 р0) и большего

углового размера.

Процесс испытания начинается с создания заданного перепада давления на участке 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 Pa, где Рд - испытательное динамическое давление;

Ра - атмосферное давление. После этого при закрытых клапанах 7, 8 и 11 повышают давление в полости 13 до создания начального перепада давления на участке конструкции с углом охвата р0. Затем осуществляют динзмическое нагружение конструкции 1 путем сброса давления в полостях 5 и 9, причем сброс давления из полостей 5 и 9 начинают одновременно. При одновременном начале сброса давления из полостей 5

и 9 оболочка нагружается динамическим давлением на участке с углом охвата р0, динамическим изгибающим моментом Мди динамической поперечной силой Од. Такой комплекс нагрузок соответствует натурным условиям нагружения оболочечной конструкции поперечной воздушной волной. Величины Мд и Од определяются из соотношений

Мд - 1 /2 PAL2R р0;

Од PflLR po,

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

Формула изобретения Способ испытания замкнутой оболочечной конструкции, по которому испытуемую конструкцию устанавливают в камере, раз0

деляют пространство между камерой и конструкцией пере городками 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, начиная с внутренней полости, отличающийся тем, что, с целью приближения условий испытания конструкции поперечной воздушной волной на части поверхности конструкции, сброс давления во внутренней полости конструкции и второй полости камеры начинают одновременно.

Изобретение относится к технике динамических испытаний оболочечных конструкций и обеспечивает приближение условий испытания к натурным условиям нагружения конструкции поперечной воздушной волной на части поверхности конструкции. 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 во внутренней полости и второй полости камеры, причем сброс начинают одновременно. При одновременном начале сброса давлений конструкция нагружается динамическим давлением на участке, ограниченном первой полостью камеры, динамическим изгибающим моментом и динамической поперечной силой. Этот комплекс нагрузок соответствует натурным условиям нагруже- ния конструкции поперечной воздушной волной на части ее поверхности. 4 ил. (Л С

11

8