УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ И НАПРЯЖЕННЫХ СОСТОЯНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ Советский патент 1973 года по МПК G06G7/68 

1

Предлагаемое устройство относится к области аналоговой вычислительной техники.

Известно устройство для моделирОВания деформаций и на пряженных состояний элементов конструкций, содержащее нружины, сплошные и трубчатые сте-ржни и стопорные винты.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем два сплошных стерЖНя установлены внутри двух трубчатых стержней, жестко связанных между собой посредством стопорных винтов, один из трубчатых элементов соединен с первым сплошным стержнем пружиной, а другой трубчатый элемент соединен со вторым оплошным стержнем стопорным винтом.

Это позволяет упростить устройство для моделирования деформац-нй и напряженных состояний элементов.

Па чертеже приведено предлагаемое устройство, общий вид.

Оно состоит из четырех основных стержней 1-4. Стержни / и 4 являются стержнями сплошного сечения, они свободно, с незначительным зазором входят в трубчатый стержень 3, который свободно, с незначительным зазором входит в трубчатый стержень 2. Стержни / и .2 соединены между собой € помощью упругой связи, например пружины 5. Стержии .2 и 5 соединены стопорным винтом 5, а стержни 3 н 4-стопорным винтом 7. Для отсчета величины деформаций имеются шкалы 8-10.

Пружины 5 левым концом зажимаются в неподБиж ше кольцо /А жестко соединенное со стержнем 2, а правым-в свободно скользящее по стерж ню 2 кольцо 12. Со стерЖнем / пружина 5 соединяется с помощью шнура 13, прикрепленного одним

концом к кольцу 12, а другим-к жестко соединенному со стержнем / кольцу 14. Чтобы трение свести к минимуму, шнур 13 нроходит через шарнир 15, жестко присоединенный к правому концу стержня 2. Для обеспечения .перемещения стержня / точно по центру стержня 2 сделано кольцо 16. Кольцо 11 прикрепляют к -стержню с помощью винта 17 и при необходимости изменения начальной длины пружины 5 оно может перемещаться вдоль стержня.

Относительное смещение Л у стержней / и 2 моделирует упругие деформации (напряжения) и осуществляется при продольном воздействии на внешние концы стержней / и

4 путем натяжения упругого тела, например пружины 5, Относительное смещенне Л„ стержней 2 и 5 моделирует пластические деформации и осуществляется вручную при ослаблении стопорного винта 6. Относительное смещение 4,-и стержней .5 н 4 модели3

рует свободные собственные деформации, (температурные, усадочные и т. н.) н осуществляется вручную при ослаблении стоnopiHoro винта 7. Относительным смещением стержней 3 и 4 регулируют также общую длину устройства. Относительные смещения Ау, Д„ ,-Агв измеряются соответственно по шкалам 10, 9, 8.

В нейтральном состоянии устройства, когда никаких усилий не приложено, пружина 5 находится в нейтральном состоянии, прагвая сторона кольца 12 - у нулевого значения шкалы 10, левый конец стержня 2-у нулевого значения щкалы У, левый конец стержня 3-у нулевого значения щкалы 8, центр кольца 14 иаходится на уровне шарнира 15.

В случае упругого сжатия стерж:еиь 1 вместе с кольцом 14 перемещается влево и через шнур 13 растягивает пружину 5; при этом кольцо 12 перемещается вправо и по Н1кале 10 .показывает в выбранном масштабе величину упругих деформаций Л у .

В случае упругого растяжения стержень 1 вместе с кольцом 14 перемещается вправо и через шнур 13 растягивает пружину 5; кольцо 12 перемещается вправо и по шкале 10 в выбранном масштабе показывает величину унрулих деформНЦИЙ А у .

В случае упруго-пластического растял :ения или сжатия упругие деформа ции допускаются только определенной величины, равной А у и соответствующей в выбранном масштабе пределу текучести. Если деформации превысили этот предел, ослабляется стопорный винт 6, и за счет относительного смещения стержней 2 и 3 на шкале 10 устанавливаются деформации, соответствующие пределу текучести, после чего винт анять закрепляется. При этом на шкале 9 определяется величина пластических деформаций А„ . В случае температурного расширения в

условиях полной заделкги моделирование производится следующим образом:

Ослабляется стопорный винт 7; производится вручную относительное смещение стержней 3 и 4 на величину А,, соответствующую свободным температурным деформациям; по шкале 10 измеряются возникающие после относительного смещения стержней 3 и 4 упругие д-еформапии А у , а но нгкалеУ- пласт-ичеокие деформации А .

Соединяя механизмы с помои1ью соединительиых устройств, но различным схемам и прикладывая к полученным моделям различные воздействия в выбранных масштабах, можно проанализировать деформации и

напряженное состоян1ие различных конструкций.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования деформаций и напряженных состояний элементов конструкций, содержащее пружины, сплошные и трубчатые стержни и стопорные винты, отличающееся тем, что, с целью упрощення устройства, в нем два сплошных стержня установлены внутри двух трубчатых стержней, жестко связанных между собой посредством стопор 1ых винтов, один из трубчатых элементов соединен с первьгм сплошным стержнем прулшной, а другой трубчатый элемент соединен со вторым сплошным стержнем стопорным винтом.

ff 17 П 7 J Ю 3 /4