способ определения упругих свойств конструкции

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГИХ СВОЙСТВ КОНСТРУКЦИИ, заключающийся в нагружении конструкции возбуждением в ней колебаний и измерения амплитуд виброперемещений, отличающийся тем, что на конструкции закрепляют силопередающий рычаг и возбуждают крутильные колебания путем приложения к его законцовкам пары сил периодически изменяющегося знака, измеряют амплитуды виброперемещений законцовок, по соотношению значений которых и длине силопередающего рычага определяют точку, соответствующую координате проекции центра жесткости исследуемого сечения по зависимости

x_d= ,

где a - амплитуда виброперемещений одной законцовки рычага;

b - амплитуда виброперемещений другой законцовки рычага;

l_р - длина рычага.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к самолетостроению и может быть использовано для определения упругих свойств конструкции, преимущественно для определения координат оси жесткости конструкции летательного аппарата и для контроля за их изменением в процессе эксплуатации.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения упругих свойств конструкции, при котором производят нагружение конструкции и определяют перемещения точек конструкции.

Недостатком способа, выбранного в качестве прототипа, является его малое быстродействие.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

Это достигается тем, что в способе определения упругих свойств конструкции, при котором производят нагружение конструкции и определяют перемещения конструкции, на конструкции закрепляют силопередающий рычаг и возбуждают крутильные колебания путем приложения к его законцовкам пары сил периодически изменяющегося знака, замеряют амплитуды виброперемещений законцовок, по соотношению величин которых и величине длины силопередающего рычага определяют точку, соответствующую координате проекции центра жесткости исследуемого сечения по следующей зависимости:

X_d= где а - амплитуда перемещений одной законцовки рычага;

b - амплитуда перемещений другой законцовки рычага;

l_р - длина рычага.

На чертеже представлена схема осуществления способа.

Способ определения упругих свойств конструкции реализован следующим образом.

Силопередающий рычаг S жестко закрепляют на испытываемой конструкции К в i-ом сечении. Возбуждают крутильные колебания конструкции (с закрепленным силопередающим рычагом) с помощью пары сил Р(t) периодически меняющегося знака, например, с помощью электромагнитных вибраторов, у которых в каждый период колебаний задействованы диагонально противоположные электромагниты (ЭМ). После выхода системы на режим установившихся крутильных колебаний, замеряют амплитуды а и b виброперемещений законцовок силопередающего рычага S. Длина l_р силопередающего рычага S является известной величиной, а так как кручение конструкции К происходит относительно точки, являющейся центром жесткости N_i и i-го сечения, в котором установлен силопередающий рычаг S, то по известной длине l_р и замеренным амплитудам а и b виброперемещений законцовок силопередающего рычага можно определить координату Х_d центра жесткости N_i исследуемого i-го сечения конструкции в проекции на поверхность конструкции по формуле

X_d= , где а - амплитуда виброперемещений одной законцовки силопередающего рычага;

b - амплитуда виброперемещений другой законцовки силопередающего рычага;

l_р - длина силопередающего рычага.

Устанавливая силопередающий рычаг в любом i-ом сечении конструкции К, определяют координаты Х_di центров жесткости N_i этих сечений, по котором при необходимости можно определить положение оси жесткости конструкции в проекции на ее поверхность.

Способ определения упругих свойств конструкции применим для исследования любых консольных конструкций, например крыла летательного аппарата, оперения. Отличается быстродействием и простотой при большой точности определения координат оси жесткости.