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 на части поверхности конструкции. 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 во внутренней полости и второй полости камеры, причем сброс начинают одновременно. При одновременном начале сброса давлений конструкция нагружается динамическим давлением на участке, ограниченном первой полостью камеры, динамическим изгибающим моментом и динамической поперечной силой. Этот комплекс нагрузок соответствует натурным условиям нагружения конструкции поперечной воздушной волной на части ее поверхности. 4 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KOMMTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 ф. о М (21) 4785495/28 (22) 22.01.90 (46) 07.07.92. Бюл. N 25 (7 1) Московский институт теплотехники (72) А.А,багдасэрьян, П.Б.Пилипенко и С.Г.Свергук (53) 620.178.7(088,8) (56) 1, Вольмир А,С, Устойчивость деформируемых систем. Изд, 2-е. — M,: Наука, 1967, с.775,. рис,21.18.

2, Авторское свидетельство СССР

М 1244531, кл. G 01 M 7/08, 6 0 И 3/30.

1985, 3. Авторское свидетельство СССР

N. 1642292, кл. G 01 M 7/08. 6 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 нагруИзобретение относится к технике динамических испытаний, а именно к способам испытания замкнутых оболочечных конст. рукций.

Известен способ испытания замкнутых оболочек при ударном воздействии всестороннего давления, основанный на том, что оболочка помещается в резервуар, запол. ненный жидкостью, и по свободной поверхности жидкости производится удар падающим грузом, в результате чего оболочка нагружается всесторонним динамическим давлением (1).

„„. Ж „„1746235 А1 (я)5 G 01 M 7/08, G 01 N 3/30 жения конструкции поперечной воздушной волной на части поверхности конструкции.

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 конс грукцию дийамическому нагружекию путем сброса давления во внутренней полости и второй полости камеры, причем сброс начинают одновременно. При одновременном начале сброса давлений конструкция нагружается динамическим давлением на участке, огграниченном первой полостью камеры, динамическим изгибающим моментом и динамической поперечной силой. Этот комплекс нагрузок соответствует натурным условиям нагружения конструкции поперечной воздушной волной на части ее поверхности. 4 ил.

Недостатком известного способа является невозможность нагружения динамическим давлением по части поверхности оболочки, что соответствует реальному случаю действия поперечной воздушной волны.

В

Известен способ испытания оболочечных конструкций динамическим давлением, основанный ка предварительном статическом нагружении конструкции путем создания различных давлений с противоположных сторон консгрукции с обеспечением заданного перепада давления и последу1746235 ющем сбросе давления со стороны, противоположной действию статической нагрузки, на величину, равную испытательному динамическому давлению, при этом предварительное статическое нагружение осуще- 5 ствляют в два этапа: сначала с обеих сторон конструкции одновременно создают одинаковые давления, равные испытательному динамическому давлению, а затем давление састороны действия нагрузки повышают до величины,.обеспечивающей заданный перепад давления (2).

Недостатком данного способа также является невозможность нагружения конструкции поперечной волной по части поверхности.

Наиболее близким к изобретению является способ испытаний 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 поло1 сти конструкции и во второй полости камеры, начиная с внутренней полости (3).

Недостатком. известного способа является невозможность нагружения конструкции поперечной волной по части конструкции. Объясняется это тем, что в известном способе реализуется режим нагружения, при котором на динамическое давление, действующее по всей поверхности конструкции, накладывается динамическое давление, действующее по части поверхности конструкции.

Цель изобретения — приближение условий испытания к натурным условиям нагружения конструкции поперечной воздушной волной по части поверхности конструкции.

Указанная цель достигается тем, что при способе испытания замкнутой оболочечной конструкции, по которому испытуемую конструкцию усганавливают в камере, разделенной перегородками на две изолированные полости, создают в полостях камеры и во внутренней полости конструкции статические давления с обеспечением эаданного начального перепада давления на участке одной полости камеры, а затем подвергают конструкцию динамическому нагружению, для чего сбрасывают давление во внутренней полости и в1орой полости камеры, сброс давления из внутренней по10

50 лости конструкции и из второй полости камеры начинают одновременно, 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 перереэывающей силы Од.

Способ осуществляют следующим обра.эом, Испытуемую оболочечную конструкцию

1, например цилиндрическую оболочку с днищами, устанавливают в 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 самоуплотня ющимися резиновыми уплотнителями 4, не препятствующими деформированию конструкции.

Внутренняя полость 5 оболочечной конструкции 1 посредством трубопровода 6 с запорными клапанами 7 и 8 сообщена с источником давления (не показан) и полостью

9 камеры 2, а посредством трубопровода 10 с эапорными клапанами 11 и 12 — с полостью

13 камеры 2. Полости 9, 13 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 pp) 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 i9, не дсстигнет 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 динамическое нагружение конструкции 1 путем сброса давления в полостях 5 и 9, причем сброс давления из полостей 5 и 9 начинают одновременно. При одновременном начале сброса давления из полостей 5

1746235 и 9 оболочка нагружается динамическим давлением на участке с углом охвата ро, динамическим изгибающим моментом Мд и динамической поперечной силой Ол. Такой комплекс нагрузок соответствует натурным условиям нагружения оболочечной конструкции поперечной воздушной волной. Величины Мд и Од определяются из соотношений

Мд =- 1/2 Рд1 .R /pi ад = Рд(Я ро, где 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 нэ две изолированные полости, создают в полостях камеры и во внутренней полости конструкции стати5 ческие давления с обеспечением заданного начального перепада давления на участке одной полости камеры, а затем подвергают конструкцию динамическому нагружению, для чего сбрасывают давление во внутрен10 ней полости и второй полости камеры, начиная с внутренней полости, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью приближения условий испытания конструкции поперечной воздушной волной на части поверхности конст-.

15 рукции, сброс давления во внутренней полости конструкции и второй полости камеры начинают одновременно. I 746235

Составитель А.Богдасарьян.

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор З.Лончакова

Редактор И.Шмакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 701

Заказ 2388 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушскэя наб., 4/5