УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ИЗГИБАЕМОГО СТЕРЖНЯ Советский патент 1973 года по МПК G06G7/68 

1

Изо.бретение отиосится к области вычислительной техники.

Известны устройства для модели1рования дрямолинейного изгибаемого стержня, содержащие рез1исторы, источники тока и инверторы напряжения.

Однако такие устройства сложны.

Цель изобретения -. упрощение устройства.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в «ем ,к .входной и выходлой клемм.ам соответственно подключены первый и второй источники тока и две пары резисторов. Овободиые выводы первой пары резисторов соединены собой и подключены К третьему источнику тока, а .свОбодные выводы второй пары резисторов .присоединены :к вььходам первого и второго инверторов напряжения, подключенных входами, соответственно к .выходной и входной клеммам. К точке соединения 1пе|рвой .пары рези1сторов п.рисоединбны последовательно включенные третий и четвертый инверторы напряжения и пятый резистор.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит резисторы /-5, источники тока 6-8 и инверторы напряжения . .

Устройство работает следующим образом.

Уравнения концевых изгибающих моментов МА и MB и концевой -поперечной .силы QB для стерл ня (ПОСТОЯННОГО сечения имеют вид:

МА + 2гсрл - 2i -З) - ЖА , (1) MB -f 4гсрв - 2г 30 + Жд.

- 2/срл - Щв ,

JJO

EJ

вде i -- (El - жесткость стержня);

/ - длина стерлшя;

РА и фв - углы поворота концов стержня;

р - перекос стержня (где бд и

бв --линейные перемещения концов стержня);

, МБ, QB - изгибающие моменты и поперечная сила от .поперечной нагрузки для стержня с жестко защемленными концами.

Работа устройства описывается следующими уравнениями электрического то:ка:

/л :2g Л-fgf/fi-g:/ф-7л,

IB -- gUA -f- 2gUB - gU + Гв,(2)

/Q -gUA -gUB{-(2g+G) . Уравнения (1) и (2) -будут эквивалеитны, если считать, что f/л - А Т9 в TS т: Ф З Т . (3) /Д ЖА-ТИ., /в ЛГв-Ти.. /л -/Ил-Г|ч в -Йв-Ти. , 3 Y Qa Т з -j g-JIl.2i:.2/, G /fe-г, где 79. Y и-. - масштабные коэффициенты напряжений, токов и проводимостей. Инверторы напряжения 9-Vi/ Являют1ся. чястО инверторами .напряжения, для которых , а иивертор напряжения ,12, кроме тоRГО увели,ч1ивает входное напряжение в два раза (). 1 Устройство для моделирования лрямолииейного и.зти1баемого стержия является четырехполюсяой схвмой-анало-гом: ,на двух полюсах отрабатываются токи и натаряжения, эквивалентные иэги бающим моментам и углам поворота КОНЦОВ «тержня, ,на третьем - ток и напряжение, эквивалентные поперечной оиле и, перекосу стержня, четвертый полюс - точка (земля). Схема-а.налОГ ригеля рамы, не имеющего перекоса (f/i 0) состоит И13 четырех проводимостей g, а средняя точка схемы-аналога лод1ключбна к шиие кулевого потенциала. При моделировании рамной системы схемы-аналоги соединяются по периметру моде510 15 20 25 30 35 40 лируемой системы. При этом на каждый узел рамы требуется по одному инвертору напряжения, выход которого подключен к вертикальным npoBOviHMOiCTHM всех противополржных ,кон,цОВ стержней, сходящихся в этом узле. В регулярных рамах стойки одного этажа имеют оди1на1ковый перекос, что электрически соответствует соединению между собой центральных точек всех схем-а«алогов стоек. На один этаж при любом числе стоек- в этаже требуется только два инвертора напряжения (// и 12). Проводимости GI, Ог, ..., Gi для 1, 2, ..., г-й стойки в одном этаже могут |быть заменены одной .проводимостью Ожв G,, ,G, + G, + ... + GI Один конец этой эквивалентной провадимости подключен ,к центральной точке схем-аналогов стоек, второй - к выходу инвертора напряжения 13. Предмет изобретения Устройство для моделирования .прямолинейного иагабаемого стержня, содержащее резисторы, источники тока и инверторы нацряжения, отличающееся тем, что-, с целью упрощения устройства, в нем к входной и выходной клеммам, соответственно подключены лервый и второй .источники тока и две пары резисторов, свободные вывады первой пары резисторов соединены между собой и подключены к 1|ретьему источнику тока, а свободные выводы второй пары резисторов присоединены к выходам первого и второго инверторов напряжения, подключенных входами соответственно к выходной и входной клеммам; к точке соединения первой лары резисторов присоединены последовательно включенные третий и четвертый инверторы напряжения и пятый резистор.

L-CD

1