Способ испытания замкнутой оболочечной конструкции

 

Изобретение относится к технике динамических испытаний оболочечных конструкций и обеспечивает приближение условий испытания к натурным условиям нагружения конструкции поперечной воздушной волной после прекращения нагружения осевой воздушной волной. Испытуемую конструкцию устанавливают в камере, пространство между которой и конструкцией разделяют перегородками на две изолированные полости. Сначала создают в полостях камеры и во внутренней полости конструкции статические давления, обеспечивая заданный начальный перепад давления на участке одной полости камеры. Затем подвергают конструкцию динамическому нагружению путем сброса давления сначала во внутренней полости, а затем, в момент достижения в ней атмосферного давления, во второй полости камеры. При такой последовательности .операций конструкция нагружается сначала динамическим давлением по всей наружной поверхности, а затем динамическим давлением на участке , ограниченном первой полостью камеры, динамическим изгибающим моментом и динамической поперечной силой. Этот комплекс нагрузок соответствует указанным выше натурным условиям нагружения. 4 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М (21) 4785495./28 (22) 22.01.90 (46) 07.07,92, Бюл, N. 25 (71) Московский институт теплотехники (72) А.А.Багдасарьян, П.Б.Пилипенко и С.Г,Свергун (53) 620.178.7(088,8) (56) 1. Вольмир А,С. Устойчивость деформируемых систем. Изд. 2-е. — М.: Наука, 1967, с;775. рис.21,18.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 1244531, кл, 6 01 М 7/08, G Oi N 3/30, 1985;

3. Авторское свидетельство СССР

N 1642292, кл. G 01 М 7/08, G 01 N 3/30, 1988. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ЗАМКНУТОЙ

ОБОЛОЧЕЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ (57) Изобретение относится к технике динамических испытаний оболочечных конструкций и обеспечивает приближение условий испытания к натурным условиям нагружения конструкции поперечной воздушной

Изобретение относится к технике динамических испытаний, а именно к способам испытания замкнутых оболочечных конструкций.

Известен способ испытания замкнутых оболочек при ударном воздействии всестороннего давления, основанный на том, что оболочка помещается в резервуар, заполнен-, ный жидкостью, и по свободной поверхности жидкости производится удар адающим грузом, в результате чего оболочка нагружается всесторонним динамическим давлением (1).. Ж„, 1746234 А1 (я)л G 01 M 7/08, G 01 N 3/30 волной после прекращения нагружения осевой воздушной волной. Испытуемую конструкцию устанавливают в камере, пространство между которой и конструкцией разделяют перегородками на две изолированные полости. Сначала создают в полостях камеры и во внутренней полости конструкции статические давления, обеспечивая заданный начальный перепад давления на участке одной полости камеры. Затем подвергают конструкцию динамическому нагружению путем сброса давления сначала во внутренней полости, а затем, в момент дости>кения в ней атмосферного давления, во второй полости камеры. При такой последовательности,операций конструкция нагружается сначала динамическим давлением по всей наружной поверхности,а затем динамическим давлением на участке, ограниченном первой полостью камеры, динамическим изгибающим моментом и динамической поперечной силой, Этот комплекс нагрузок соответствует указанным выше натурным условиям нагружения. 4 ил.

Известен способ испытания оболочечных конструкций динамическим давлением, основанный на предварительном статическом нагружении конструкции путем создания различных..давлений с противоположных сторон конструкции с обеспечением заданного перепада давления и последующем сбросе давления со стороны, противоположной действию статической нагрузки, на величину, равную испытательному динамическому давлению, при этом предварительное статическое нагружение

1746234

25

55 осуществляют в. два этапа: сначала с обеих сторон конструкции одновременно создают одинаковые давления, равные испытатель. ному динамическому, а затем давление со стороНы действия нагрузки повышают до величины, обеспечивающей заданный перепад давления (2).

Наиболее близким к изобретению является способ испытания замкнутой оболочечной конструкции, основанный на том, что испытуемую конструкцию устанавливают в камере, разделенной на две изолированные полости, охватывающие конструкцию на участках различного углового размера, создают в камере и во внутренней полости конструкции статические давления с обеспечением заданного начального перепада давления только на участке с меньшим углом охвата. а затем подвергают конструкцию динамическому нагружению. для чего сбрасывают давление во внутренней полости конструкции и во второй полости камеры; начиная с внутренней полости (3).

Недостатком известных способов является невозможность нагружения оболочки последовательно динамическим давлением сначала по всей поверхности, а затем по части. поверхности оболочки, что способствует реальному случаю действия на оболочку последовательности осевой и поперечной воздушных волн.

Цель изобретения — приближение условий испытания к натурным условиям нагружения конструкции поперечной воздушной волной после прекращения нагру>кения осевой воздушной волной.

Указанная цель достигается тем, что при способе испытания замкнутой оболочечной конструкции, по которому испытуемую конструкцию устанавливают в камере, разделенной перегородкой на две изолированные полости, создают в полости камеры и во чнутренней полости конструкции статические давления с обеспечением заданного начального перепада давления на участке одной полости камеры, а затем подвергают конструкцию динамическому. нагружению, для чего сбрасывают давление во внутренней полости и во второй полости камеры, начиная с внутренней полости. сброс давления из второй полости камеры начинают.в момент достижения величины давления во внутренней полости конструкции атмосферного давления, На фиг. 1 изображена схема стенда для осуществления способа; на фиг. 2 — сечение

А — А на фиг, 1; на фиг. 3 — эпюра динамического давления, действующего на участке нагружения оболочки; на фиг. 4 -- эпюры динамического изгибающего момента Мд и динамической перерезывающей силы Од, Способ осуществляют следующим образом.

Испытуемую оболочечную конструкцию

1, например цилиндрическую оболочку с днищами, устанавливают B испытательную камеру 2, снабженную продольными перегородками 3. Между перегородками 3 и нару>кной поверхностью конструкции 1 допускается минимальный зазор, обусловленный допусками на изготовление. Этот зазор герметизируется самоуплотняющимися резиновыми уплотнителями 4, не препятствующими деформированию конструкции.

Внутренняя полость 5 оболочечной конструкции посредством трубопровода 6 с эапорными клапанами 7 и 8 сообщена с источником давления (не показан) и полостью 9 камеры 2 и посредством трубопровода 10 с запорными клапанами 11 и 12 — c полостью 13 камеры 2, Полости 9, i3 и 5 сообщены с.атмосферой (или сборником рабочего тела) через запорные клапаны 14, 15 и 16 соответственно.

Пространство между конструкцией 1 и испытательной камерой 2 с помощью продольных перегородок 3 разделено на две изолированные полости 13 и 9, охватывающие конструкцию 1 на участках соответственно меньшего (с углом p<,) и большего углового размера.

Процесс испытания начинается с создания заданного перепада давления на участке конструкции с меньшим углом охвата.

Для этого при закрытых клапанах 14, 15 и 16 рабочее тело одновременно подается в полости 9, 5 и 13 до тех пор, пока давление в них, контролируемое манометрами 17, 18 и

19, не достигнет величины Рд+ Р, где Рд— испытательное динамическое давление; Р> — атмосферное давление. После этого при закрытых клапанах 7, 8 и 11 повышают давление в полости 13 до создания начального перепада давления на участке конструкции с углом охвата ро, Затем осуществляют динамическпе нагружение конструкции 1 путем сброса давления иэ полостей 5 и 9, причем начинают сброс давления из внутренней полости 5 конструкции, и в момент достижения давления в полости 5 атмосферного давления начинают сброс давления иэ второй полости 9 камеры, В этом случае конструкция нагружается сначала динамическим давлением по всей наружной поверхности. а затем, после прекращения нагружения по всей поверхности, конструкция нагружается динамическим давлением

1146234 по части поверхности на участке с углом охвата ро, динамическим изгибающим моментом Мд и динамической поперечной силой Од.

Такой комплекс нагрузок соответствует натурным условиям нагружения оболочечной конструкции сначала осевой воздушной волной, а затем после прекращения действия осевой воздушной волны — нагружения 10 поперечной воздушной волной.

Величины Мд и Од определяются из соотношений

Мд = 1/2Рд1 R pn.

Ол = PALR (po

rpe R, L — соответственно радиус и длина оболочечной конструкции.

Формула изобретения

Способ испытания замкнутой оболочечной конструкции, по которому испытуемую конструкцию устанавливают в камере, разделяют пространство между камерой и конструкцией перегородками на две изолированные полости, создают в полостях камеры и во внутренней полости конструкции статические давления с обеспечением заданного начального перепада давления на участке одной полости камеры, а затем подвергают конструкцию динамическому нагружению, для чего сбрасывают давление во внутренней полости и второй полости камеры, отличающийся тем, что, с целью приближения условий испытания к натурным условиям нагружения конструкции поперечной воздушной волной. после прекращения нагружения осевой воздушной волной, сброс давления во второй полости камеры начинают в момент достижения давления во внутренней полости, равного атмосферному..

1746234

Составитель А.Богдасарьян

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э.Лончаковэ

Редактор И.Шмакова

Заказ 2388 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