Модель корпуса судна

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.06.81 (21) 3340901/27-11 f$g) М.Кд.3 с присоединением заявки Нов

В 63 В 9/02

G 01. И 10/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытии (23) Приоритет—

Опубликовано 230Ы3- Бюллетень М 3 (53) УДК 629. 12 т 532 .. .006. 16. . 002.54 (088.8) Дата опубликования описания 230183

Фу1-... д„2 у г

А.П.Аносов

/ у т % и у Г.;

- сI

Дальневосточный политехнический .инск .итут" им. В.В. Куйбышева (72) Автор изобретени я (71) Заявитель (54) МОДЕЛЬ КОРПУСА СУДНА

Изобретение относится к судостроению и касается конструирования моделей судов для определения прочности их корпусов.

Известна модель корпуса судна, содержащая две смежные поперечные переборки, на каждой из которых жестко закреплены ориентированные перпендикулярно этим переборкам полуоси с насаженными на них подшипниками, которые встроены в опорный элемент, корпус которого жестко связан с кон. цами упругих балок, другие концы которых закреплены на соответствующнх смежных поперечных переборках модели 11 3.

Однако у такой модели полуоси размещены в единой плоскости, а опорный элемент выполнен однозвенным, что сужает диапазон использования модели, позволяя измерять только величины крутящего момента и поперечной силы в горизонтальной плоскости.

Цель изобретения - синхронное измерение поперечной силы изгибающего момента .в вертикальной и гораэонталь« ной плоскостях и крутящего момента.

Цель достигается тем, что корпус опорного элемента выполйен с двумя звеньями, шарнирно связанными между собой соединительной осью, снабженной подшипниковыми опорами, встроенныьи в соединительные звенья, которые вы5 полнены с жестко связанной .с ними соединительной упругой балкой, при этом точки проекций указанных полуосей и соединительной оси на плоскость поперечной переборки модели образуют вершины треугольника.

На фиг.1, схематически изображена модель корпуса судна по плоскости симметрии соединительной оси, продольный разрезу на фиг.2 - разрез A-А на фиг.1.у на фиг.3 - схема расчета сил и моментов при использовании предложенной модели корпуса судна.

В модели корпуса судна поперечной переборке 1 перпендикулярно к ней ус тановлена в диаметральной плоскости полуось 2, а на переборке 3 со смещением по отношению к полуоси 2 в вертикальном и горизонтальном направлении установлена полуось 4. Свободные концы полуосей закреплены в подшипниковых опорах 5 и б соединитель ных .звеньев 7.и 8 корпуса опорного элемента. Подшипниковые опоры 9 и 10, встроенные в звенья 7 и 8, связаны между собой соединительной осью 11.

990576

С звеном 7 жестко связана упругая консольная балка 12, а с звеном 8 две упругие консольные соединительные балки 13 и 14 . Балка 13 через опорную вставку 15 закреплена на зве не 7. Крутящий момент, действующий в 5 .рассматриваемом сечении, измеряется с помощью балки 12 относительно полуоси 2, с помощью балки 13 относитель-. но оси 11 и с помощью балки 16 относительно полуоси 4, что позволяет on-10 ределять крутящий момент относительно центра кручения, поперечные силы и изгибающие моменты в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Крутящий момент, действующий на 15 корпус модели в рассматриваемом поперечном сечении, воспринимается балками 12-14 и, приводя к их изгибу, определяется с помощью тензометрической аппаратуры по величине деформации ба- 0 лок при условии проведения их тарировки при воздействии на корпус модели крутящих моментов известной величины. По известным величинам крутящих моментов относительно трех осей посредством описанных ниже математических операций определяются остальные силовые факторы.

Точкой проекции полуоси 2 на переборку.1 (Фиг.3) является точка Д, точкой проекции оси 11 — точка В, точкой проекции полуоси 4 — точка С .

Точки А, 6 и С образуют вершины треугольника. При расчете.рассматривается произвольная плоская система сил, имеющих равнодействующую,Q,. от- -З5 носительно трех осей вращения точек

Я, 8 и С и центра кручения 0 (фиг.3).

Равнодействук::.,а.-. Q приводится к центру 0 в виде проекций Q> и Q и момента Npi Измеряемые относительно точек 40

В и С крутящие моменты можно представить в виде:

М> -Мо-а„2А, Ъ=МО В

MG M0 Q> 2 у yG

Решая полученную систему линейных .уравнений можно получить

Ма-.МР

Zs -Zg

0 ус

Мр

Zb ZA r.е. поперечные силы в горизонтальной и вертикальной плоскостях и крутящий. момент относительно центра кручения, 60 соответственно.

Измерением усилий в нескольких поперечных сечениях определяются функции Q>(L) и Qz(L) изменения поперечных сил по длине модели. Так как поперечные силы и изгибающие моменты связаны дифференциальной зависимостью, то, проведя численное интегрирование полученных функций Е (Е)

,и Q (L), можно определить функции .M (L ) и M z(L) изменения изгибающих: моментов в горизонтальной и вертикальной плоскостях по длине модели.

Введение дополнительного соединительного звена в корпусе опорного элемента, третьей оси вращения, третьей упругой балки и размещение осей шарнира по вершинам треугольника (не на одной прямой), по сравнению с известным техническим решением, обеспечивает возможность синхронного из1мерения поперечных сил и изгибающих моментов в двух плоскостях наряду с измерением крутящего момента относительно центра кручения.

Формула изобретения

Модель корпуса судна, содержащая две смежные поперечные переборки, на каждой.из которых жестко закреплены ориентированные перпендикулярно этим переборкам полуоси с насаженными на них подшипниками, которые встроены в опорный элемент, корпус которого жестко связан с концамн упругих консольных балок, другие концы которых закреплены на соответствующих смежных поперечных переборках модели, отличающаяся тем, что, с целью синхронйого измерения поперечной силы изгибающего момента в вертикальной и горизонтальной плоскостях и крутящего момента; корпус опорного элемента выполнен с двумя звеньями, шарнирно связанными между собой соеДинительной осью, снаб-. женной подшипниковыми опорами, встроенными в соединительные звенья, которые выполнены с жестко связанной с ними упругой консольной соединительной балкой, при этом точки проекции указанных полуосей и соединительной оси на плоскость поперечной переборки модели образуют вершины треугольника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 887344, кл. В 63 В 9/02, 03. 12 ° 79 (прототип).

99057á

Составитель В. Бернадский

Редактор A.Èàíäîð Техред Е.Харитончик Корректс A.Ференн

Заказ 29/25 Тираж 458 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4