Устройство для динамического нагружения оболочек
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ ОБОЛОЧЕК, содержащее ударную трубу, закрытую с од кого конца, и узел крепления оболочек , отличающ.ееся тем, что, с целью расширения диапазона воспроизводимых нагрузок, оно снабжено цилиндрической камерой с внут1 , . Л +4 ренней стенкой, вьшолненной из звукопог ющающего натериала, и сменной перегородкой, при этом одним основаг нием камера подсоединена через сменную перегородку к открытому концу ударной трубы, а на другом основании с внутренней стороны установлен узел крепления оболочек. 2. Устройство по п. 1, о. т л ич а. го щ е е. с я тем, что, с целью получения линейного закона нарастания нагрузки, перегородка вьшолнена в виде плиты с отверстием, снабженной с внешней .стороны камеры I экраном с регулируемым зазором меж- . ду экраном и плитой, а с внутренней (Л стороны - решеткой, причем полость между экраном и решеткой заполнена пористым маГериалом. .3. Устройство по п. 1, о t л ичающееся тем, что, с целью получения квадратичного закона нарастания нагрузки, перегородка выполнена в виде плиты с отверстием снабженной эластичной мембраной и перфорированным куполом с внутренней стороны, ограничиваю151 1 перемещение мембраны. . и
СОЮЗ СО8ЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3595782/40-23 (22) . 24 .05.83 (46) 15.08.85, Бюл. 11 30 (72) В.В. Нехотяев и Е.Б, Филиппов (71) Казанский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В.И.Ульянова-Ленина (53) 629.7.018.4(088.8) (56) 1. Кармишин А.В. Скурлатов Э.Д. и др.. Нестационарная аэроупругость тонкостенных конструкций. М., "Машиностроение", 1982, с. 134-152. 2. Камьпиев В,В., Суркин P.Ã. Ударная труба для испытания оболочек на динамические нагрузки. Труды семинара по теории оболочек, Казанский физико-технический институт :АН СССР. 1975, Вып. 6, с. 178-182. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИН ОБОЛОЧЕК, содерmagee ударную трубу, закрытую с од. ного конца, и узел крепления оболо- чек, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона воспроизводимых нагрузок, оно снабжено цилиндрической камерой с внут1 У Х ренней стенкой, выполненной из звукопог. ощающего материала, и сменной перегородкой, при этом одним основа". нием камера подсоединена через сменную перегородку к открытому концу ударной трубы, а на другом основании с внутренней стороны установлен узел крепления оболочек.. Устройство no . 1, о.т»»чающее с я тем, что, с целью получения линейного закона нарастания нагрузки, перегородка выполнена в виде плиты с отверстием, снаб женной с внешней стороны камеры экраном с регулируемым зазором между экраном и плитой, а с внутренней стороны — решеткой, причем полость между экраном и решеткой заполнена пористым материалом. .3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью получения квадратичного закона нарастания нагрузки, перегородка выполнена в виде плиты с отверстием снабженной эластичной мембраной и перфорированным куполом с внутренней стороны, ограничивающим перемещение .мембраны. 5 ! 1173242 2 Изобретение относится к области исследования устойчивости тонко стенных конструкций,. широко используемых в современных летательных аппаратах, судоприборостроении, ма- 5 шиностроении и строительстве.. Известны устройства для исследования динамических процессов, представляющие собой ударнь!е трубы Е!1 Е!аиболее близким по технической 10 Ф сущности к данному является устройство для динамического нагружения, содержащее ударную трубу, один конец которой закрыт, а другой может быть открыт и узел крепления оболочек 2115 Е!едостатком известных устройств является то, что форму импульса давления (т. е. закон пагружения оболочки) можно варьировать лишь в ограниченных пределах. В частности, щ они не позволяют получить линейный и квадратичный законы нагружения. Цель изобретения — расширение диапазона воспроизводимых нагрузок, получение линейного и квадратичного 25 законов нарастания нагрузки, Поставленная цель достигается тем, что устройство для динамического нагружения оболочек, содержащее ударную трубу„ закрытую с одного конца, и. узел крепления оболочки, снабжено цилиндрической камерой с впутренней стенкой, выполненной из звукопоглощающего материала, и сменной перегородкой, при атом одним 35 основанием камера подсоединена через сменную перегородку к открытому концу ударной трубы, а на другом основании с внутренней стороны установлен узел крепления оболочек. Для получения линейного закона нарастания нагрузки перегородка выполнена в виде плиты с отверстием, снабженной с внешней стороны камеры экраном с регулируемым зазором между экраном и плитой, а с внутрен;ней стороны-решеткой, причем полость между экраном и решеткой заполнена пористым материалом. Для получения квадратичного закона нарастания нагрузки перегородка выполнена в виде плиты с отверстием, снабженной эластичной мембраной и перфорированным куполом с внутренней стороны, ограничивающим перемещение мембраны. ЕЕа фиг. 1 изображена схема устройства, на фиг. 2 - выполнение перегородки для получения линейного закона нагружения на фиг. 3 — вы) полнение перегородки для получения квадратичного закона нагружения; на Риг. 4 — законы изменения давления на срезе ударной трубы А и Б В в ка1 мере приставки при использовании перегородок фиг. 2 и 3 соответственно. Устройство для нагружения оболочек содержит камеру высокого давления 1, диафрагму 2, канал ударной трубы 3, сменную перегородку 4, датчик давления 5, звукопоглощающий слой.б, цилиндрическую камеру 7, плиту 8, экран 9, решетку 10 и пористый материал 11. Перегородка 4 может быть выполнена из эластичной мембраны 12 и перфорированного купола 13. Устройство работает следующим образом. При разрыве диафрагмы 2 сжатый воздух из камеры высокого давления 1 устремляется в канал ударной трубы 3, в котором формируется плос— кая ударная волна. Достигнув перегородки 4, ударная волна отражается от нее и начинает двигаться в обратную сторону. С этого момента до прихода волны разрежения давление на срезе ударной трубы остается практически постоянным (фиг.4, кривая А). При использовании перегородки по фиг. 2 ввиду разности давлений она срезе ударной трубы и в цилиндри ческой камере 7 воздух начинает проникать через перегородку 4 в цилиндрическую камеру 7, в результате чего давление в ней плавно повышается. Изменение давления регистрируется с помощью датчика 5. График изменения давления в камере приставки представлен кривой на фиг.4. Скорость нарастания давления в цилиндрической камере 7 можно изменять в широких пределах, регулируя величину зазора между экраном 9 и плитой 8, При использовании перегородки, (фиг. 3) под действием разности давлений в камере 3 ударной трубы и в цилиндрической камере 7 начинается выпучивание мембраны. За счет изменения объема цилиндрической камеры 7 в ней увеличивается давление. Вследствие инерционности мембраны ее движение носит равноускоренный характер. Поэтому рост давления 1173 3 в цилиндрической камере 7 происходит по квадратичному закону (кривая В на фиг. 4). Составитель Л. Баркова Редактор О. Колесникова Техред Л.Микешi Корректор М. Максимишинец Заказ 5041/40 Тираж 897 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 При использовании данного устройства по сравнению с известными становится возможной реализация нагружения оболочек давлением, возрастаюшим по линейному и квадратичному законам со скоростями нагру242 4 жения от единиц до тысяч МП в секунду. Подобные законы нагружения необходимы для экспериментальной проверки теоретических методов расчета динамической неустойчивости тонкостенных конструкций различных форм, используемых при конструи.ровании летательных аппаратов, в судоприборостроении-, машиностроении и строительстве.
