Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ДИНАМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ ОБОЛОЧКИ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ тетрагональнОЙ СТРУКТУРЫ

Немеребаев М. Н., Бекмуратов М. М., Орынбаев С. А., Актаев Е. К.,

2.3. Учет влияния разброса жесткостных характеристик на упругие постоянные материала

Вследствие особенности технологического процесса создания оболочек тетрагональной структуры наблюдается значительный разброс геометрических стержней, образующих оболочку. Особенно существенен разброс характеристик по толщине. Вследствие чего представляется невозможным точно определить среднюю толщину поперечного сечения стержня. Вместе с тем эта величина должна существенно влиять на точность определения собственных частот колебаний оболочеки тетраструктуры. С целью оценки степени точности, найденных расчётным путем значений упругих констант, определим упругие характеристики композита экспериментально. С этой целью было проведено экспериментальное определение прогиба полосы при помощи индикатора.

Прогиб шарнирно-опертой балки, нагруженной сосредоточенной силой посередине, определяется формулой , где момент инерции I зависит от плоскости действия нагрузки и пропорционален размеру b или b3 в зависимости от характера нагружения.

Таким образом, величины Eb или Eb3 характеризует жесткость балки в различных плоскостях и их можно определить при изгибе образцов прямоугольной формы, вырезанных непосредственно из стенки оболочки тетраструктуры. При этом необходимо учесть влияние жесткости пружины индикатора, так как жесткость исследуемы образцов незначительна. Зная жесткость пружины индикатора, можно теоретически вычислить δx и δy.

(2.27)

Для определения искомых характеристик композита была создана специальная установка (см. рис. 2.3).

Установка представляет собой станину (1), на которой крепится индикатор часового типа (2) а также закреплены опорные пластинки (3). На опорной пластинке прорезан паз, которой установлены опорные конусы, имитирующие шарнирные опирания образца (4). Нагрузка передается через столик (5), имеющий тщательно обработанный стержень (6) с коническим наконечником для передачи нагрузки. Столик устанавливают на верхнюю плиту (7). Таким образом, устанавливая на столике (5) различные грузы, можно получить искомую зависимость «нагрузка-деформация».

Рис. 2.3. Экспериментальная установка:
1 – станина; 2 – индикатор; 3 – опорные пластинки;
4 – образец; 5 – столик; 6 – стержень

Сравнение полученных результатов показывает хорошую сходимость экспериментально найденных значений модуля упругости с величинами, полученными при помощи метода идентификации с использованием модели сетчатой оболочки.