Учебный прибор по сопротивлению материалов

Авторы патента:

Изобретение относится к демонстрационным приборам и позволяет демонстрировать распределение остаточных главных напряжений растяжения и сжатия в двухосной напряженной области, возникающих в результате проведения сварочных работ. Прибор содержит моделирующую плоскую напряженную область пластину 1 с координатной сеткой, в узлах которой установлены штырьки 3 и нанесены угловые шкалы 4. и средство индикации главных напряжений в заданных зонах, состоящее из поворотных стрелочных указателей 5, 6 направлений действия главных напряжений растяжения и сжатия соответственно, выполненных в виде набора эталонных планок, каждая из которых соответствует напряжению +20 МПа или -20 МПа соответственно. В зависимости от полученных экспериментальным и расчетным путями численных значений главных напряжений и углов их направлений действия к оси X размещают в заданных зонах на штырьках 3 соответствующее количество стрелочных указателей 5, 6, устанавливая их по шкале 4 под соответствующими углами. В зависимости от конкретных параметров в каждой точке напряженной области возможны различные сочетания стрелочных указателей 5, 6. 7 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s 6 09 В 23/06

ГОСУДАРСТВЕ ННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ЛГ 1, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4465401/12 (22) 25,07.88 (46) 30.01.91. Бюл. N. 4 (71) Воронежский политехнический институт (72) А.Т,Кучер, В.Н,Семыкин и В.Ф.Шмычков (53) 371.66(088.8) (56) Учебное оборудование по физике в средней школе/Под ред. А.А.Покровского.

М., 1973, с. 157-159. (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО СОПРОТИВЛЕНИЮ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к демонстрационным приборам и позволяет демонстрировать распределение остаточных главных напряжений растяжения и сжатия в двухосной напряженной области, возникающих в результате проведения сварочных работ.

Прибор содержит моделирующую плоскую напряженную область пластину 1 с коорди„„Я „„1624502 А1 нэтной сеткой, в узлах которой установлены штырьки 3 и нанесены угловые шкалы 4, и средство индикации главных напряжений в заданных зонах, состоящее иэ поворотных стрелочных указателей 5, 6 направлений действия главных напряжений растяжения и сжатия соответственно, выполненных в виде набора эталонных планок, каждая из которых соответствует напряжению +20

МПа или -20 МПа соответственно. В зависимости от полученных экспериментальным и расчетным путями численных значений главных напряжений и углов их направлений действия к оси Х размещают в заданных зонах на штырьках 3 соответствующее количество стрелочных указателей 5, 6, устанавливая их по шкале 4 под соответствующими углами. В зависимости от конкретных параметров в каждой точке напряженной области возможн ы различные сочетания стрелочных указателей 5, 6. 7 ил.

1624502

Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использовано, например, при изучении остаточных напряжений в сварных конструкциях.

Цель изобретения вЂ” расширение диапа- 5 зона решаемых задач путем демонстрации направления действия и количественных параметров остаточных двухосных напряжений.

На фиг.1 представлено устройство, об- 10 щий вид; на фиг.2 вЂ” поле изолиний наибольших главных остаточных напряжений

«1 растяжения; на фиг.3 вЂ” поле изолиний наименьших главных остаточных напряжения 02 сжатия; на фиг. 4-7 пример конкрет- 15 ного использования прибора.

Прибор содержит моделирующую плоскую напряженную область пластину 1 с координатной сеткой 2, в узлах которой установлены штырьки 3 и нанесены угловые 20 шкалы 4, и средство индикации главных напряжений в заданных зонах, состоящее иэ поворотных стрелочных указателей 5 направлений действия главных напряжений растяжения и отличных от них по форме и 25 цвету стрелочных указателей 6 направлений действия главных напряжений сжатия, выполненных в виде набора эталонных планок с отверстиями для их размещения на каждом штырьке 3 в количестве. соответст- 30 вующем значению напряжений в заданной зоне, полученных предварительно выполненным расчетом, при этом каждая планка стрелочного указателя 5 соответствует напряжению растяжения, равному 20 МПа, а 35 стрелочного указателя 6 соответствует напряжению сжатия, равному вЂ” 20 МПа.

Прибором пользуются следующим образом.

Перед началом демонстрации опытным 40 путем с использованием например, магнитоупругого измерителя остаточных напряжений определяют в узлах координатной сетки (например, стальной стыковый сварной образец) 2, нанесенной на поверхность 45 натурной детали из ферромагнитного материала значения разности главных напряжений(о вЂ” о ) и углы а направлений действия наибольших главных напряжений о1 к оси

Х (на фиг.4 они показаны черточками 7).

Затем по известным зависимостям определяют численные значения наибольших главных напряжений растяжения о1 и наименьших главных напряжений сжатия о2 в каждой точке (уэле) координатной сетки и строят поле изолиний о1 (фиг.2) и поле изолиний о2 (фиг.3), Для удобства демонстрации по полученным полям изолиний с71,0 и Q конкретные значения этих параметров в заданных зонах сводят в таблицу.

Обучаемым объясняют, что для удобства пользования стрелочными указателями

5,6 значения о1,, не кратные цене указателей (20 МПа), определяют до ближайших кратных значений(например, +45 округляют до+40, а+54 округляют до +60). После этого приступают к демонстрациям плоского напряженного состояния образца.

В соответствии с таблицей значений о, 02 и а в заданных зонах (узлах координатной сетки 2) на штырьки 3 размещают вначале, например, стрелочные указатели 6 главных напряжений сжатия, а затем вЂ” стрелочные указатели 5 главных напряжений растяжения, располагая их при этом под соответствующими углами, используя для этого угловые шкалы 4. В зависимости от конкретных значений напряжений и направлений действия О1 и ог в каждой точке двухосной напряженной эоны 1 возможны различные сочетания стрелочных указателей 5,6 (фиг,4).

Использование изобретения позволяет наглядно и доходчиво демонстрировать распределение остаточных главных напряжений в двухосной напряженной зоне, возникающих в результате проведения сварочных работ.

Формула изобретения

Учебный прибор по сопротивлению материалов, содержащий моделирующую плоскую напряженную область пластину с координатной сеткой и средство индикации главных напряжений в заданных зонах в соответствии с предварительно выполненным расчетом, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем демонстрации направления действия и количественных параметров остаточных двухосных напряжений, в узлах координатной сетки установлены штырьки и нанесены угловые шкалы, а средство индикации состоит из поворотных стрелочных указателей направлений действия главных напряжений растяжения и отличных от них по форме и цвету стрелочных указателей направлений действия главных напряжений сжатия, выполненных в виде набора эталонных планок с отверстиями для их размещения на каждом штырьке в количестве. соответствующем значению напряжений в заданной зоне.

1624502

Иьслинии б;, МПа

1624502

Составитель Р. Увжий

Редактор М. Келемеш Техред М.Моргентал Корректор Т, Малец

Заказ 193 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Учебный прибор по сопротивлению материалов

Изобретение относится к демонстрационным приборам по сопротивлению материалов и позволяет расширить демонстрационные возможности прибора путем исследования потери устойчивости гибкого элемента при действии на него центрально приложенной сжимающей силы и потери изгибной устойчивости гибким элементом

Учебный прибор по физике // 1622893

Изобретение относится к учебным приборам по механике, основанным на изменении силы сухого трения

Учебный прибор для демонстрации теоремы о взаимности перемещений // 1612320

Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использовано при изучении в курсах строительной механики и сопротивления материалов теоремы о взаимности перемещений

Установка для изучения свойств резьбового соединения // 1608734

Изобретение относится к учебным пособиям и позволяет идентифицировать расчетную модель для контролирования неравномерности распределения нагрузки по виткам резьбы с реальной моделью, а именно путем непосредственного измерения деформаций представить изменение этих деформаций по виткам резьбы, а также продемонстрировать увеличение силы затяжки при увеличении момента в резьбе

Учебный прибор по сопротивлению материалов // 1608733

Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использовано, например, при изучении в курсах сопротивления материалов и строительной механики напряженного состояния стержней

Учебная модель по сопротивлению материалов // 1606986

Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использовано, например, при изучении в курсе сопротивления материалов кручения стержней

Стенд для исследования изгибных колебаний длинномерных грузов при их транспортировке // 1606985

Изобретение относится к учебно-наглядным пособиям для изучения колебаний длинномерных грузов и позволяет наглядно и достоверно иллюстрировать изгибные и крутильные колебания при транспортировке этих грузов

Учебный прибор по механике // 1603423

Изобретение относится к учебно-демонстрационным приборам по механике и физике и может быть использовано для демонстрации явления прецессии гироскопа

Прибор для изучения теплового излучения // 1603422

Изобретение относится к учебным пособиям по теплотехнике

Установка аракеляна для демонстрации опытов по физической оптике // 1597893

Изобретение относится к средствам обучения, к научным моделям в физике и оптике и может быть использовано в физических кабинетах учебных заведений

Установка для изучения вращательного движения // 2104585

Изобретение относится к учебным приборам и наглядным пособиям по физике, в частности по механике

Способ обучения учащихся по разделу курса физики // 2120140

Учебный прибор для демонстрации превращения колебательного движения во вращательное // 2127452

Изобретение относится к учебным и наглядным пособиям и может быть использовано в учебном процессе вузов

Прибор для демонстрации гироскопического эффекта // 2151426

Изобретение относится к учебным пособиям по теоретической механике и может быть использовано для демонстрации вынужденной прецессии и гироскопического эффекта

Демонстрационный волчок // 2156502

Изобретение относится к наглядным пособиям и может быть использовано для демонстрации гироскопических явлений, в частности, на занятиях по физике, теоретической механики и т.д

Способ имитации движения частей планеты при ее разделении // 2158966

Изобретение относится к способу, позволяющему имитировать движение частей планеты при ее разделении, и может быть использовано при изучении астральной системы, движения планет и других небесных тел, для получения новых научных данных о Вселенной, решения как научных, так и технических задач, стоящих перед космонавтикой, при создании новых типов летательных аппаратов, а также в иных целях

Способ имитации движения частей планеты при ее разделении // 2164712

Изобретение относится к способу, позволяющему имитировать движение частей планеты при ее разделении в соответствии с открытым автором Всемирным законом тяготения - Фундаментальным законом мироздания, и может быть использовано при изучении астральной системы, движения планет и других небесных тел, получения новых научных данных о Вселенной, для решения как научных, так и технических задач, стоящих перед космонавтикой, при создании новых типов летательных аппаратов, а также в иных целях

Учебный прибор по физике // 2172026

Изобретение относится к учебным приборам по физике

Имитационный способ определения вращения планеты, свободно движущейся по петлеобразной орбите, вокруг собственной оси с неравномерной угловой скоростью и поворота ее петлеобразной орбиты на соответствующие угол и сторону вокруг оси, отстоящей на соответствующем расстоянии от ее центра массы, от оборота к обороту планеты вокруг последней в зависимости от величины дробной части соответствующего отношения угловых скоростей вращения планеты, обеспечивающих движение ее по петлеобразной орбите // 2176412

Изобретение относится к способу, позволяющему имитировать движение планеты для определения ее вращения вокруг собственной оси неравномерной угловой скоростью и поворота ее вокруг собственной оси с неравномерной угловой скоростью и поворота ее петлеобразной орбиты на соответствующие угол и сторону вокруг оси, отстоящей на соответствующем расстоянии от ее центра массы, от оборота к обороту планеты, и может быть использовано при изучении астральной системы, движения планет и других небесных тел, получения новых научных данных о Вселенной, для решения как научных, так и технических задач, стоящих перед космонавтикой, при создании новых типов летательных аппаратов, а также в иных целях

Учебный прибор по сопротивлению материалов // 2176821

Изобретение относится к учебным приборам по курсу сопротивление материалов и может быть использовано в высших и средних учебных заведениях