Метод тензометрических моделей

Метод тензометрических моделей из материала с низким модулем упругости обладает известными достоинствами и применительно к конструкции паровых турбин позволяет [c.65]

Метод тензометрических моделей из материалов с низким модулем упругости применяется для решения следующих задач [c.400]

В результате исследования поляризационно-оптическим методом получены величины коэффициентов концентрации для нескольких типов проушин при статическом нагружении. Показана принципиальная возможность и разработана методик а пересчета результатов, полученных на оптических моделях, на металлические проушины аналогичных типов в диапазоне расчетных нагрузок и применяемых зазоров. Результаты, полученные поляризационно-оптическим методом на моделях и пересчитанные по принятой методике, подтверждены прямыми тензометрическими измерениями на металлической проушине для различных зазоров и величины удельного усилия Р . [c.179]

Применение этого вида моделей требует, как и всякое другое экспериментальное исследование напряжений и перемещений, предварительного расчетного анализа для уточнения задачи и решения вопросов моделирования. Тензометрические модели из материала с низким модулем упругости позволяют вести разработку и проверку расчетных схем конструкций, а также уточнять задачу тензометрии натурных конструкций и рационально выбрать при этом минимальное число измерительных точек. В исследуемых зонах резкого изменения формы и местного приложения нагрузки при недостаточно малой базе тензодатчиков могут быть установлены оптически чувствительные наклейки (вклейки), что приближает этот вид моделей по возможностям изучения напряжений в зонах концентрации к поляризационно-оптическому методу [3]. [c.58]

Измерения с применением хрупких покрытий целесообразно проводить в первую очередь для получения полей деформаций на поверхности модели (выявление наиболее напряженных зон и направлений главных деформаций и выбор мест и направлений баз тензодатчиков). Поляриза-ционно-оптический метод для тензометрических моделей может быть использован предварительно (исследование зон концентрации, оценка усреднений деформаций на базе тензодатчика) или на самих тензометрических моделях с применением оптически чувствительных наклеек и вклеек. [c.66]

Исследование напряжений в зонах концентрации на малых радиусах может проводиться на прозрачных моделях или, с применением отдельных наклеек, на тензометрической модели поляризационно-оптическим методом (см. раздел 18). Для тензометрических измерений внутри объема модели [32] проволочные тензодатчики устанавливаются внутри формы для полимеризации органического стекла или эпоксидной смолы. По площадкам контакта проволочные тензодатчики устанавливаются в углублениях и на боковых поверхностях. [c.73]

Статически неопределимые конструкции, составляемые из простейших элементов, дают круг задач, которые могут решаться таким путем. При выполнении расчета усилий, перемещений и напряжений в статически неопределимых системах методами строительной механики возникает необходимость находить упругие характеристики и напряжения в отдельных частях конструкций от известной внешней нагрузки и внешних единичных усилий, прилагаемых в сечениях, которыми рассекается заданная конструкция. Так как отдельные элементы конструкции имеют сложную форму, то определение указанных упругих характеристик и напряжений от заданных нагрузок целесообразнее производить не путем расчета, а экспериментально, выполняя на отдельных простейших тензометрических моделях измерение этих линейных и угловых перемещений и напряжений. Обеспечение условий сопряжения рассмотренных на простейших моделях отдельных элементов в целой статически неопределимой конструкции производится путем расчета с составлением и решением линейных уравнений деформаций, из которых определяются статически неопределимые усилия в сечениях. Напряжения и перемещения в любой точке статически неопределимой конструкции находятся затем сложением замеренных на простейших моделях величин, умноженных на значения соответствующих статически неопределимых усилий. [c.418]

Увеличение мощности при сохранении габаритных размеров вызывает резкое увеличение нагрузки на детали и необходимость соответствующего повышения статической и динамической прочности. С этой целью необходимо широкое применение экспериментальных методов определения фактических напряжений и деформаций. В качестве примера может быть приведена втулка рабочего колеса Куйбышевской ГЭС весом 82 т, которая имеет сложную форму и подвергается действию сложной системы сил. Для ее расчета с помощью экспериментальных методов на моделях из пластмассы были уточнены распределение напряжений, деформации, влияние присоединенных деталей. Для расчета лопасти рабочего колеса был создан уточненный метод, проверенный на модели оптическим методом, а также тензометрическими датчиками кроме того, были исследованы вибрационные свойства лопасти. Это дало конструкторам большой материал для правильного конструирования турбин и снижения их конструктивной металлоемкости. [c.7]

Таким образом, поставленная задача о восстановлении напряженно-деформированного состояния упругого тела по известному вектору перемещений на части поверхности сводится к решению системы интегральных уравнений Фредгольма первого рода (3.9). Исходная информация, необходимая для однозначного нахождения неизвестного вектора реакций или нагрузки, в общем случае должна включать в себя данные о всех трех компонентах вектора перемещений на поверхности измерений. Но во многих случаях эффективному измерению поддаются лишь отдельные компоненты вектора перемещений. Например, при тензометрических исследованиях натурных конструкций или их моделей находят величины относительных удлинений (деформаций) в точках поверхности, что позволяет после предварительной обработки дискретных данных измерений (интерполирование, сглаживание и т.п.), путем интегрирования эпюр деформаций построить в локальной системе координат поверхности эпюры компонент вектора перемещений, касательных к поверхности измерений. В то же время нормальная к поверхности компонента вектора перемещений не может быть определена тензометрическими методами. В таких случаях определение неизвестного вектора напряжений может быть осуществлено по двум или даже одной компоненте вектора перемещений, при этом искомый вектор напряжений может восстанавливаться не однозначно. Это связано с возможностью появления нетривиальных решений для неполной системы однородных уравнений (3.9). В некоторых случаях характер нетривиальных решений можно предсказать. Выбор того или иного решения может быть осуществлен на основании некоторой дополнительной информации (например, информации о величине искомого вектора в какой-либо одной точке) или исходя- из общих представлений о напряженном состоянии исследуемой конструкции. [c.66]

Моделирование напряженного состояния роторов центробежных сепараторов с применением фотоупругости [2, 3] в сочетании с тензометрическими исследованиями напряжений позволяет более надежно оценивать номинальную и местную напряженность. Тем не менее для быстро вращающихся составных конструкций сложной формы, заполненных жидкой неоднородной смесью, применение метода фотоупругости и тензометрирования требует оценки точности полученных результатов для каждого метода в отдельности такая оценка может быть проведена путем тензометрирования самой оптической модели. [c.123]

В сборнике рассмотрены новые тензометрические, поляризационно-оптические методы и другие средства измерения деформаций. Проанализированы данные измерений деформаций и напряжений. в телах сложной формы, натурных конструкциях и их моделях. Приведены новые методы расчета напряжений и перемещений на основе экспериментальных данных с использованием ЭВМ. [c.2]

Методы решения задач сопротивления материалов основаны на широком применении математики. Однако математические методы не всегда позволяют описать явления и процессы, которые происходят в материале и элементах конструкции, находящихся под действием нагрузок. Особые трудности возникают при расчете тел сложной формы. Для таких тел используют экспериментальные методы решения задач сопротивления материалов поляризационно-оптический, рентгенооптический, голографический, тензометрический. В некоторых случаях специально изготовляют модели проектируемой конструкции или отдельных ее элементов и затем испытывают их с целью получения данных о характере и величине деформаций, так как теоретический расчет оказывается невозможным. [c.4]

Тензометрический метод основан на непосредственном измерении деформаций на поверхности исследуемой модели или детали с помощью электрических, механических, оптических, зеркальных, струнных, пневматических и проволочных тензометров. [c.14]

Метод тензометрических моделей из низкомодульных материалов. Тензометрические модели из материала с низким модулем упругости применяются для решения следующих задач определение напряжений, усилий и перемещений в сложных конструкциях при заданных силовых нагрузках разработка и проверка методов расчета напряжений и перемещений сопоставление и выбор вариантов конструкций при проектировании по условиям прочности и жесткости выбор типа нагружения и расположения точек измерений при исследовании натурных конструкхщй в условиях стендовых и эксплуатационных испытаний оценка по данным натурной тензометрии напряжений в конструкции в местах, где не проводились измерения деформаций. [c.121]

В качестве первичных датчиков используются фольговые тензорезисторы с различной базой. Для определения районов их расположения весьма эффективным методом является метод хрупких тензочувствительных покрьпий. Этот метод позволяет наблюдать трещины, образующие при нагр)т ении модели в тонком слое хрупкого покрытия, предварительно нанесенного на исследуемую поверхность модели. Наличие трещин и их направление позволяют определить наиболее нагруженные районы в узле конструкции и направления главных деформаций, а значит информативно устанавливать тензорезисторы [19]. Методиче-ские вопросы использования метода тензометрических моделей достаточно подробно изложены в [20, 21]. [c.400]

Известны достоинства метода тензометрических моделей из материала с низким модулем упругости [1, 2] возможность выполнения объемных моделей особо сложных деталей и конструкций, в том числе составных, с точным воспроизведением формы, силовой нагрузки, условий сопряжения и жесткости, что трудно достижимо на моделях поляризационнооптического метода малые величины прилагаемых нагрузок, что приближает эксперимент к камеральной работе простота выполнения моделей и легкость внесения изменений в них для сопоставления вариантов конструкции несущественное различие коэффициентов Пуассона материала модели, нагружаемой при комнатной температуре, (0,35) и натуры из стали (0,28) возможность определения на объемной модели напряжений и перемещений от нескольких видов силовых нагрузок возможность выполнения в модели технологических отступлений, неизбежных в крупной натурной конструкции, и оценки их влияния, а также изучения действия отдельных силовых воздействий в общем комплексе нагрузки, что обычно неосуществимо на натурной конструкции. [c.58]

В настоящее время экспериментальное определение деформаций и напряжений на моделях и натурных конструкциях является, как и расчет, необходимой частью работ при создании корпусов и сосудов энергетического оборудования (1, 2]. При этом модели позволяют также упростить эксперименты на натурных конструкциях и произвести раздельную оценку силовой и тепловой нагруженпости конструкций. При разработке и оценке прочности конструкций энергетического оборудования наряду с применением металлических моделей, позволяющих исследовать силовые и температурные напряжения, целесообразно применение упругих моделей из полимерных материалов. Основные п6-тгожения, достоинства и ограничения метода тензометрических моделей из полимерных материалов рассмотрены в работах [3, 4]. [c.25]

Ранее, в работе [5], были рассмотрены некоторые особеннобти и новые результаты применения метода тензометрических моделей из полимерных материалов для исследойания напряжений и перемещений в тонкостенных конструкциях. Здесь рассмотрено применение метода тензометрических моделей из органического стекла при исследовании напряжений и перемещений в корпусах энергетического оборудования с учетом особенностей конструкций этого типа и их напряженного состояния. При этом, как это может быть принято в большинстве случаев, имеется в виду, что деформации в натурных конструкциях находятся в пределах пропорциональности и перемещения не приводят к изменению усилий, создаваемых прилагаемыми нагрузками. [c.26]

Для исследования напряжений и перемещений при известной силовой нагрузке в сложных конструкциях, работающих при упругих деформациях, весьма эффективным оказывается применение тензометрических моделей из полимерных материалов. Исследования на эуих моделях проводятся, если уточненный расчет с использованием ЭЦВМ оказывается недостаточным. При решении задач для сложных конструкций исследования на тензометрических моделях из материала с низким модулем продольной упругости могут вестись в сочетании с поляризационно-оптиче-ским методом. [c.58]

Упругие тензометрические модели используются также совместно с расчетом по методам строительной механики при исследовании сложных конструкций, которые можно представить как сочетание отдельных элементов. При этом на моделях этих элементов определяются упругие перемещения и напряжения, соответствующие единичным и прилагаемым внешним нагрузкам. При сложной форме этих элементов расчет напряжений и жесткости для них невыполним, а исследование модели целой конструкции невозможно из-за сложности приложения цагрузки или трудности выполнения модели. Примеры расчетов, выполненных на основе экспериментальных данных для отдельно рассмотренных сложных элементов конструкции, приведены в разделах 29 и 31. [c.73]

Тензометрические методы являются основным средством измерения деформаций в натурных конструкциях ВВЭР. Они также применяются при исследовании напряжений на моделях из натурных и низкомодульных материалов. Измерения в этих методдх имеют дискретный характер, и норма погрешности, как правило, задается в пространстве L , что соответствует заданию среднеквадратичной величины погрешности. В тензо-метрических методах возможна постановка системы измерений, когда норма погрешности может задаваться в пространстве С, но это представляет значительные технические трудности. [c.61]

Ряд данных по экспериментальному исследованию (оптическим, тензометрическим и другими методами) моделей замкового соединения в стадии чисто упругой деформации приведен в работах Е. В. Гиацинтова [5, 6], А. С. Лейкина [15—16], Ч. Г. Мустафина [22], И. Н. Фридмана [38], Р. Б. Хейвуда [40], Дюрелли и др. [39]. В последней работе приведены также данные по уста- [c.7]

Экспериментальные исследования уравновешивающих кулачковых механизмов. С целью проверки истинной динамики исполнительных механизмов, снабженных уравновешивающими кулачковыми механизмами с пружинными нагружателями, рассчитанными по рассмотренным выше методам, был изготовлен специальный стенд. Он состоит из исполнительного и уравновешивающего коромысловых кулачковых механизмов, установленных на плите, которая смонтирована на направляющих универсального токарно-винторезного станка модели 1Д62, а также комплекта соответствующей электронно-тензометрической аппаратуры. Коромысло исполнительного кулачкового механизма было нагружено тарированной пружиной и двигалось реверсивно по законам диаграмма ускорений — косинусоида и диаграмма ускорений — синусоида . [c.163]

Нагрузочные режимы могут быть определены экспериментально, теоретически или комбинированным способом. Экспериментальные нагрузочные режимы (ЭНР) определяются в результате режимометрических и тензометрических испытаний конкретных моделей автомобилей для выбранных (заданных) условий эксплуатации. После схематизации они могут быть непосредственно использованы для расчетов на долговечность без привлечения дополнительной информации о конструктивных параметрах узлов (агрегатов) и автомобиля, а также учета особенностей поведения системы дорога— автомобиль—водитель. Основное преимущество экспериментальных нагрузочных режимов — универсальность, возможность получения точных и достоверных характеристик нагруженности для практически любых ситуаций, встречающихся при эксплуатации автомобилей, что нельзя сказать в настоящее время о теоретических способах получения нагрузочных режимов. При проведении расчетов и сопоставлении их с данными об эксплуатационной долговечности предпочтение должно быть отдано экспериментальным нагрузочным режимам. К недостаткам экспериментальных нагрузочных режимов по сравнению с теоретическими методиками следует отнести невозможность получения информации о нагрузках при проектировании (без привлечения методов прогнозирования), длительность и высокую стоимость испытаний. [c.129]

Определение напряженнй и деформаций. Напр яжен но-дефор мированнов состояние и его поцикловое изменение в максимально напряженных зонах конструкции определяют расчетным или экспериментальным методом, в том числе по данным тензометрических измерений на моделях и натурных конструкциях для заданных или эквивалентных нагрузок. [c.110]

Сушность тензометрического метода заключается в том, что в процессе нагружения детали измеряются деформации поверхностных волокон. По найденным деформациям на основе закона Гука вычисляются действительные напряжения. Таким образом, исходным является предположение, что материал детали упруг и изотропен. Метод тензометрирования при экспериментальном исследовании деталей машин может быть применен не только в условиях, статических нагрузок, но и в условиях динамических нагрузок,, большей частью соответствующих рабочим условиям. В ряде случаев является целесообразным при измерении значительных деформаций изготовлять модель детали в увеличенном масштабе. В этом случае рассматриваемый метод обеспечивает большую точность измерения. [c.31]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...