(Б ) МОДЕЛЬ СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ В ЦЕНТРИФУГЕ
Г ;
Изобретение относится к моделированию сооружений, преимущественно гидротехнических, и их оснований для исследования в центрифуге .
Известна модель сооружения, преимущественно гидротехнического, предназначенная для исследования в центрифуге, включающая элементы, изготовленные из различных натурных материалов, т.е. из метериалов построенного или проектируемого сооружения и выполненная, в соответствии с проект ом в уменьшенном масштабе 111.
Известна также модель сооружения для исследования в центрифуге, включающая конструкцию сооружения, выполненную в масштабе из материала с заданными параметрами 2.
В известных моделях имеют место искажения подобия, связанные с тем, что расстояния R точек модели от оси вращения вдоль силовых линий поля центростремительных ускорений
2
различны. Величина искажения определяется формулой
R - Ra
Ad
Кэ о
прочность и т.п.; QQ - заданный параметр (по проекту); 10 9 эффективный радиус модели,
т.е. радиус срединной поверхности расчетного центростремительного ускорения; R - радиус вращения любой точки «5 модели.
Центростремительное ускорение определяется по формуле
где ui- угловая скорость вращения.
Ограничение допустимой величины . этого искажения приводит к ограничению размеров модели, т.е. затрудня392ет исследование или делает его невозможным для крупных сооружений. Другой существенный недостаток этих моделей -.ограничение масштаба, связанное с тем, что размеры частиц натурных материалов, например заполнйтель бетона, не могут быть воспроизведены на модели малого масшта ба без изменения свойств материала в целом. Для крупных моделей гидросооружений такие ограничения делают невозможным испытания в центрифуге. Цель изобретения - повышение точности моделирования путем уменьшения искажений. Достигается цель тем, что параметры метариала конструкции модели изменяются от ее гребня к основанию по закону R - RS Q QO(I Q осуществляемые параметры материала модели; проектные параметры; расстояние от точки модели до оси вращения; эффективный радиус модели. На фиг. 1 изображена модель в каретке (рабочее положение), поперечный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. В каретке 1 модель 2 сооружения с основанием 3, которые.вращаются Вокруг оси 4 центрифуги и имеют сре динную расчетную поверхность 5 вращения эффективного радиуса Rg. Материал сооружения и материал основания однородны. Модель 2 выполнена из ма териалов, отличных от натурных, при чем воспроизводимые свойства, напри мер плотность, изменяются от точки с радиусом Яэ до точки с R по закон R - RB Q QO( т.е. плотность в этом направлени возрастает. Так как во время работы центрифуги ускорение в точке с R меньше, чем в точке с Rj на величину л , то благодаря более высокой плотности материала в точке с радиусом R, объемные силы (веса) в точках с радиусом R и R одинаковы, и искажение подобия отсутствует. Аналогично распределен - и другие свойства (прочность, деформируемость).. Таким образом, в предлагаемой модели в широких диапазонах возможного изменения свойств материалов отсутствуют искажения подобия, присущие известным моделям, что повышает достоверность исследования,- а также позволяет моделировать сооружения гораздо больших размеров, чем обычно. Формула изобретения Модель сооружения для исследования в центрифуге, включающая конструкцию сооружения, выполненную в масштабе из материала с заданными параметрами, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности моделирования путем уменьшения искажений, параметры материала конструкции модели изменяются от ее гребня к основанию по закону R - R9 Q ао(1 R, осуществляемые параметры материала модели; проектные параметры; расстояние от точки модели ДО оси вращения; R3 - эффективный радиус модели, Источники информации, принятые во внимание при- экспертизе 1.Покровский Г. И. и др. Центробежное моделирование для решения ин {енерных задач. М., 1953, с. 12б. 2,Покровский Г. И. и др. Теория и практика центробежного моделирования в горном деле. М., 1979, с. 26-27 (прототип).
fpufl 1 J фие.г
