Устройство для моделирования изгибных колебаний балок с учетом цепных усилий Советский патент 1974 года по МПК G06G7/68 

1

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и предназначено для исследования изгибных колебаний балок с учетом цепных усилий.

Известно устройство для моделирования изгибных колебаний балок, представленных физической конечно-разностной моделью, содержащее последовательно включенные дроссели, которые через трансформаторы с последовательно включенными вторичными обмотками подключены к конденсаторам.

Однако известное устройство не позволяет исследовать колебания балок, подверженных действию сил, параллельных оси балки, например колебания балки с шарнирно неподвижными опорами, сопровождающиеся возникновением цепных усилий.

Для расщирения области применения предлагаемое устройство содержит группу последовательно включенных блоков умножения, интегрирующих усилителей и генераторов тока по числу дросселей и соответствующее количество последовательно соединенных квадратов и дополнительных трансформаторов, вторичные обмотки которых включены последовательно между щиной нулевого потенциала и первыми входами блоков умножения, присоединенных вторыми входами к узлам соединения вторичных обмоток основных трансформаторов с конденсаторами, входы квадраторов и выходы генераторов тока подключены к дросселям и первичным обмоткам трансформаторов. Предлагаемое устройство, сохраняя простоту моделирования изгибных колебаний с помощью конечно-разностной модели Хаски и Корна на пассивных элементах, позволяет моделировать изгибные колебания балок с учетом цепных усилий.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из последовательно включенных дросселей 1, которые через трансформаторы 2 с последовательно включенными

вторичными обмотками подключены к конденсаторам 3, и группы последовательно включенных блоков 4 умножения, интегрирующих усилителей 5 и генераторов 6 тока по числу дросселей и соответствующего количества последовательно соединенных квадраторов 7 и дополнительных трансформаторов 8, вторичные обмотки которых включены последовательно между щиной нулевого потенциала и первыми входами блоков умножения, присоединенных вторыми входами кузлам соединения вторичных обмоток основных трансформаторов с конденсаторами, входы квадраторов и выходы генераторов тока подключены к дресселям и первичным обмоткам трансформаторов.

Известно, что изгибные колебания балки с шарнирно-неподвижными опорами сопровождаются появлением цепных усилий, вследствле продольного растяжения, вызванного упругим прогибом.

Устройство работает следующим образом.

Напряжения фг+о,5, фг-ц.з ... и т. д., являющиеся аналогами углов поворота сечений, подаются на в.ходы квадраторов 7. С выхода квадраторов напряжения, отображающие квадраты углов поворота, подаются на первичные обмотки соответствующих дополнительных трансформаторов 8 с коэффициентами трансформации /Сг, Ki+i и Ki+zНапряжение в цепи, образованной последовательно включенными вторичными обмотками дополнительных трансформаторов, равное

t/ .5 1 1

подается на первые входы блоков 4 умножения. На вторые входы блоков умножения подаются напряжения-аналоги прогибов Уг У{+1, Уг+z, ... и т. д. После блоков умножения напряжения, равные произведению

га2

1У) + 0.5

поступают на интегрирующие усилители 5, затем на генераторы 6 тока, преобразующие эти напряжения в токи.

Таким образом, распределение дополнительных токов в схеме предлагаемого устройства.

Jr::

производные по времени от которых являются аналогами дополнительных моментов от цепных усилий, аналогично распределению этих усилий по длине балки, представленной физической конечно-разностной моделью.

Возбуждение колебаний в схеме моделианалога осуществляется с помощью звукового генератора, а для замера амплитуд колебаний используются катодные вольтметры. Частота и формы колебаний определяются резонансным методом.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования изгибных колебаний балок с учетом цепных усилий, содержащее последовательно включенные дроссели, которые через трансформаторы с последовательно включенными вторичными обмотками .подключены к конденсаторам, отличающееся тем, что, с целью расщирения области применения, оно содержит группу последовательно включенных блоков умножения, интегрирующих усилителей и генераторов тока по числу дросселей и соответствующее количество

последовательно соединенных квадраторов и дополнительных трансформаторов, вторичные обмотки которых включены последовательно между щиной нулевого потенциала и первы.мн входами блоков умножения, присоединенных

вторыми входами к узлам соединения вторичных обмоток основных трансформаторов с конденсаторами, входы квадраторов и выходы генераторов тока подключены к дросселям и первичным обмоткам трансформаторов.

,5

L--1