УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОЛЗУЧЕСТИ СРЕД Советский патент 1972 года по МПК G06G7/68 

Изобретение OTHOCMTICH к области аиалогоlioii вычислительной техашки и предназначено для иопользоваНИя в области электрического люделировання.

Известна электрическая модель для воепроизведения процесса ползучести, представляющая собой двухнолюоник, состояи. из двух постояииых Последовательиых резисторов и постоя:н«0го конденсатора, нодключенного нараллелыю одному из них.

Протекаюнип через модель ток / является аналогом .механического нанряження G, п падающее на двухнолюсннкс напряжение и - аналогом деформации t. Напряжение, Соответствующее упругой части деформаНИН, надает на одИНОЧном резисторе, нолзучей части - на параллельных резисторе и конденсаторе.

Однако известное устройство не позволяет учесть нелинейность деформации, а старение среды, т. е. зависимость реакции среды от се возраста ,в момент приложения усилия.

Целью изобретения является расишрение класса рещаемых задач.

Эта .цель достигается тем, что сопротивленне и конденсатор вьшол неиы управляемыми. Управление одиночным сопротивлением осуществляется с помощью функционального генератора мгиовеагного модуля упругости.

нена к выходу нсриого блока умножония, ко входу -которого подключены функциональный генератор модуля вяз кости и первый функциона.изный нреобразовате.ть, вход которого подсоединен к подвижному контакту третьей секдни двухпозициопного переключателя.

нравляющая день резистора, нараллельного конденсатору, подключена ко второму блоку умноження, ходы которого сосдннены с первым блоком умножения управляющей цели конденсатора и суМматором, ко входу которого нодключс1и 1 функционалы), -ei Cpaтор длительного .0.lyля унругостн и выход шорого блока умноже ; я, с лодв; Ж ым контактом : торой секцнн нсреключатсля и через третий (1)ункц1 О аль 11 Й лреобразовател с иодвиж;1ым кol тaктo третьей секции нсреключателя.

Иа чертеже лре.т.став. блок-схсл а редлагаемого устройства.

Двухиолюсник устройства содержит улравляе ый резистор /, управляемый конденсатор 2 1 подключе: Н 1ТЙ нараллель о управляе Ы резистор 3.

Один зажим двухполюсника подкл 0чен к

КО«Та -Ту 4 I ДВу.ХПОЗИЦИоиного переключателя, а другой - к точке соединеиця рез 1стора 5 усилителя 6 иостоялпюго тока. Выход усилителя лод,сооди 1е 1 к негю. :0 тaктa 7 I секции переключа1еля, 8 II секции переключателя, через иите)-|ратор 9 к коа-гтакту 10 III секции и 11 IV секции лереключатеяя.

Вход 12 устройства подсоединен к непо,1,вижныл1 контактам 13 I секции иереключатетеля, 14 II секции переключателя, через иитегратор 15 к контакту 16 III секции и /7 секции нереключателЯ

Управляющая цепь резистора 1 двухполюс:ни.ка подключена к фуимциональному res-ieратору 18 мгновенного мскдуля упрлгости. Упра11 ляющая цепь коидецсатора 2 соединена с выходом блока умножения 19, ко входу которого иодключены 4)у нкдиональиын генератор 20 модуля .вязкости и че;рез функционалыньн преобразователь 21 подвижный контакт 22 III секции III ер екл юч ателя.

Управляющая цепь резистора 3 подключена к блоку умножения 23, на вход которого подается сигнал управления конденсатором с блока умножения 19 и сигнал с су-ы.л1атО)ра 24, вход которого соединен с функциональным геHepaTOpOiM 25 длительного модуля упругости и через функдиопальный Н реобразователь 26 с подвилшьгл контактом 27 II секции переключателя и вторым концом резистора 5.

Подвижный KOHxaiKT 22 III секции лерсключателя соединен с функциональным aipco6разователем 21 и выхойно клеммой 28 устpoiiCTBa, а через фуикцио пальный преобразователь 29 - со входом фупкциопальиого преобразователя 26.

Выходная клемл1а 30 устр01гства подключена к лодвиж1ном1у контакту 31 IV секции нереключателя.

Предлагаемое устройство позволяет воспроизводить сложные процессы ползучеети в режи-ме жесткого и мягкого пагружения с учетом старения л нелииейности деформац;1и среды.

Связь между напряжением G и деформацней н нри нелине1и-1ой ползучести с учетом старения сроды описы.вается во времени i иптегр а;I в 11 BtM ip а вне и и ем.

При 15ключенни нереключателя в ноложеапс V унравляе.мыГ двух нолюоник подключается i обратную связь усн цителя 6 постоянного тока, резистор 5 (R-i) нодвнжным контактом 27 иодк.чючастся ко входной кле.мме 12.

Рассмотрим работу ycnpoiicTBa ла случае мягкого нагружеиия.

Если ко входу Нриложить напряжение 6вх , I-lii 1 - ностояиная; G --- нроизводная от О но времени, то ток, протекакиц 1Й через диухполю-сник, будет равсн:

Д| г

т. е. протекающее через двухполюсник количество электричества будет .пранорцнональпо ,ieхачшческому натряж.бнию G.

Проводимость управляемого резистора 1 у ст аи аел и в а ется функцион ал ын ым ген е р ато ром 18. Напряжение уст аи а в ли1В а ется интегратором /5 п преобраз1уется в напряжение:

где KZ - постоянная, напря-жвние 62 подается на ВХОД функционального П1реобразователя 21, с выхода которого онргмается напряжение U:. При -JTOM функциональный reiiepaTop 20 выдаст напряжение U. С помощью блока умножения 19 получаем управляюн1ее копдепсатором 2 напряжение.

С помощью функциопального преобразователя 29 папряжение Uz но формуле (2) преоб)азуется в на-иряжение Us, которое приклалывается к одному из входов фу жцнональпого преобразователя 26 ко второму его входу прикладьп ается папряжение с нодвиж-пого коитЛКта 27. С преобразователя 26 напряжение Г/,; поступает па один из входов сумматора 24, на другой вхо(д которого поступает напряжение f/7, полученное с функинонального генератора 25.

Переменная с номощью блока 23 суммпро1 аниое напряженне ,- i напряжепне управления конденсатором, получае.м сигпал, которьпг пропорционален напряженню управ.1ення проводимостью резпстора 3.

Напряжение fj,ujx а вьгходной клсм.ме 28

будет пропорционально действующему напряжению С. Папряжение U,,,,..- иа входной клемме 30 -по тучается путем иптегрнрования напряжения L,, , подаваемого на двухполюсинк, следовательно будет пропорииона.тьпо дс(})0рмапии срады.

При моделировании жесткого Hai-руження (на тело действует деформация) ко входу /2 нрнкладьпзается нанряжс.ше . гле ,-ностоянная.

Переключатель npii этом устанавливается л положен НС VI.

В этом случае двухполюсник еекцией I переключателя включается на вход усилителя о, а резистор 5 секцией II - в его обратную связь.

Тем самь1:м па выходе усилителя 6 отработается напряжение:

и ,(,--Rzi .

С полюнтью III секции переключателя это :1а;пряжение подается в схему управления двухнолюсником п на ;и)1ход11ую клемму 28; IV секция переклк:1чателя обеснеч И ает подключение тиннряження, а1ронорцнональпого ле(1)0рмаци11 грсды, на : ыходную клемму 30.

Т. с., .модел). имеющая один вход, обеснечлвает ,озмож11ость моделирования мягкого п /кссткого ;1а1-ружснля нелинсйпой ползучести среды, старопию. При этом ч обонх вилах нагружония панря жения. пропорцноиальныс и деформац;юниым факторам, снимаются с одних и тех же :5ьгчодпых K:ieM.M.

П р е л r е т н з о б р е т е п и я

У :тройст Ю для моделирования ползучести

ключатели и сумматоры, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в нем первый резистор подключен к первому ф|у« К1Цио:иальному генаратару, управляю1дая цепь кошдецсатора совди1нена с выходом первого блока улгножения, ко котадрого подклгочен второй функциональный генератор ц .первый функциональный преабразователь, вход которого нодсоединен к лодвиж-ному контакту третьей сеюции переключателя, а управляющая цепь резистора, параллельного ко«денсатору, подключена ко второму блоку умножения, входы которого соединены с первым блоком умножения и су мматором, подключенным по входам к третьему фхпикциояальному генератору и ко второ м-у функциональному преобразователю, вход которого соединен с подвижным контактом второй секции п ереключателя и через третий функциональный иреоб разователь с подвижным контактом третьей секции переключателя.

J

12