Способ определения краевых напряжений в поперечных сечениях элементов металлических конструкций
Класс 42k, 20„ № 108540
СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Л. А. Сорокин
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРАЕВЫХ НАПРЯЖЕНИИ В
ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЧЕНИЯХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ
КОНСТРУКЦИЙ
Заявлено 19 января 1954 г. за М 9612/455399 в Министерство строительства СССР
Предметом изобретения является способ определения краевых напряжений в поперечных сечениях элементов металлических конструкций, в частности, из листового металла (например, кожуха доменной печи, каупера и др.).
Особенность описываемого способа состоит в том, что на наружной поверхности исследуемого элемента конструкции жестко закрепляют (например, сваркой) металлические стойки с запрессованными на их внешней стороне двумя стальными шариками, расположенными один под другим. Расстояние между верхним и нижним шариками на каждой стойке замеряют до и после пагружения конструкции и определяют величину абсолютной и относительной деформаций и напряжения в волокнах стоек. После этого аналитически или посредством геометрического построения находят искомые краевые напряжения в сечении исследуемого элемента конструкции.
Такой способ дает возможность определять краевые напряжения с двух сторон исследуемого элемента конструкции по данным замера деформаций, производимым только с одной его стороны.
На чертеже показана схема, поясняюшая применение способа для определения краевых напряжений.
Техника осуществления способа состоит в следующем.
На наружной поверхности исследуемого элемента конструкции закрепляют (например, сваркой) две металлические стойки 1 и 1, с внешней стороны каждой стойки запрессовано по два стальных шарика 2 и
2 . Производят замер расстояния между верхними и нижними шариками на каждой стойке сначала до нггружения исследуемой конструкции, а затем после ее нагружсния; в результате замеров получают два отсчета («АоА,» и «Б,Б,»).
На основании полученных отсчетов определяют абсолютную величину деформации в замеряемых «фикTHBHblx» волокнах, вынесенных за пределы поперечного сечения исследу емой конструкции: о
Ar, 108540 после чего определяют величину относительных деформаций в тех же волокнах: и ! / У где l — расстояние между осевыми линиями металлических стоек.
В соответствии с полученными величинами относительных деформаций находят величину напряжений в
«фиктивных» волокнах:
=,„= — =-„. Еи =,= — =-, Е, где Š— модуль упругости материала исследуемой конструкции.
Величину искомых краевых напряжений определяют аналитически
/1) — (.— — = ) H
17 — - о
1 ь (. ь)
/1 где о — толщина поперечного сечения исследуемой конструкции;
hi — расстояние между наружной поверхностью конструкции и центром нижнего стального шарика на стойках;
h2 — расстояние между центрами нижнего и верхнего шариков на обеих стойках.
При желании величина искомых краевых напряжений может быть определена путем геометрического построения (см. эпюру напряжений на схеме) .
Предмет изобретения
Способ определения краевых напряжений в поперечных сечениях элементов металлических конструкций, отл ич а ю щийся тем, что, с целью определения краевых напряжений с двух сторон исследуемого элемента по данным замера деформаций с одной его стороны, на наружной поверхности исследуемого элемента конструкции жестко закрепляют (например, сваркой) металлические стойки с запрессованными на их внешней стороне двумя стальными шариками, расположенными один под другим, замеряют расстояние между верхним и нижним шариками на каждой стойке до и после нагружения конструкции и определяют величину абсолютной и относительной деформации и напряжений в волокнах стоек, после чего аналитически или посредством геометрического построения находят искомые краевые напряжения в сечении исследуемого элемента конструкции.
