Löögi summutamine tähendab. Paadi põhja pehmendamine löögikoormuste talumiseks. Kaitsekonstruktsioonid amortisaatorite ja amortisaatoritega

Leiutis käsitleb amortisaatorite põrutuskatsetuste valdkonda ja seda saab kasutada komposiitmaterjalidest valmistatud löögikaitseseadmete projekteerimisel. Leiutise eesmärk on saada amortisaatorite omadused, mis näitavad nende töö tõhusust löögipõrke korral (amortisaatorite amortisaatorite efektiivsuse koefitsiendid, mis on seotud konstruktsiooni summutamise, materjalide summutamise ja erineva akustilise jäikusega) erinevaid elemente amortisaator jne) Katsed viiakse läbi paigaldisega, mille kvaliteeditegur on vähemalt suurusjärgu võrra kõrgem kui amortisaatori kvaliteeditegur. Nõutav koefitsient on võrdne amortisaatori erinevate füüsikaliste omadustega seotud koefitsientide korrutisega. Samal ajal võimaldab summutusvoodrite asendamine eelnevalt teadaolevate summutusomadustega erinevatest materjalidest vooderdistega määrata löögikatsete käigus saadud löögispektrite analüüsi tulemusel iga koefitsiendi. Tehniline efekt on amortisaatorite protsessi uurimise kvaliteedi parandamine löökide ajal. 6 haige.

Kavandatav tehniline lahendus on seotud komposiitmaterjalidest amortisaatorite katsetamise valdkonnaga, et määrata kindlaks nende löögi all olevad summutusomadused. Viimasel ajal nõuab uute materjalide (metallkummi, süsinikkiust tugevdatud plastide jms) kasutamine laevadel, lennukitel ja kosmoseaparaatidel vibratsioonilöögikoormuste eest kaitsesüsteemides piisavalt täpset iga löögi tõhususe määramist. absorbeerivad elemendid. Praegu teada erinevaid viise amortisaatorite summutusomaduste määramine. Näiteks üsna aeglaselt muutuvate välismõjude all töötavate amortisaatorite uurimisel kasutatakse absorptsioonikoefitsiendi hindamise meetodit hüstereesiahela analüüsimise teel (IM Babakov "Võnkumisteooria", lk 153-154, Moskva: Nauka, 1968). Kuid need katsed arvestavad energia hajumist kogu võnkumistsükli jooksul. Seadmete kaitsmiseks löökide (sageli plahvatusohtlike) mõjude eest kasutatakse amortisaatoreid, mis peaksid eelkõige vähendama deformatsioonide lööklaine esirinde amplituudi. Sekundaarse vibratsiooni vähendamine ei ole tavaliselt suur probleem. Kõige sobivam on sel juhul amplituud-sagedusomaduste või löögi koguväärtuste analüüs enne ja pärast amortisaatorit. Näiteks (A. Nashif jt. Vibratsioonide summutamine, lk. 190, M.: Mir, 1988, prototüüp) koosneb amplituud-sageduskarakteristiku konstrueerimise meetod katseproovis põnevatest vibratsioonidest, rakendatava põneva jõu mõõtmisest. antud punktis dünaamilise reaktsiooni määramine kiirendusmõõturite ja deformatsiooniandurite abil ning seejärel amplituudi-sagedusreaktsiooni võrdlemine enne ja pärast amortisaatorit. Harmoonilise Fourier -analüsaatori kasutamine ja sarnased arvutusmeetodid kehtivad reeglina ainult "järelmõju" korral (kui löök on juba lõppenud ja sekundaarset vibratsiooni uuritakse). Lisaks põhjustab piisavalt madala kvaliteediteguriga käitiste (näiteks vibratsioonialused) kasutamine amortisaatorite summutusomaduste ülehindamist. Samuti ei võimalda ülalkirjeldatud meetod eraldada välismõjude hajumist amortisaatorite erinevate füüsikaliste omaduste tõttu (konstruktsiooni summutamine, piiridest peegeldumine jne). Selle tehnilise lahenduse eesmärk on kõrvaldada osaliselt ülaltoodud puudused, mis võimaldab paremini uurida amortisaatorite tööprotsessi löögiefektide all. Kavandatav tehniline lahendus erineb selle poolest, et amortisaator on koormatud paigaldisele, mille kvaliteeditegur ei ole vähemalt suurusjärgu võrra kõrgem kui amortisaatori kvaliteeditegur, ning katsed viiakse läbi järjestikku, saades esmalt amortisaatoris olevate jõudude ja deformatsioonide vaheline seos löögipõrke korral, seejärel määratakse amortisaatori akustiline jäikus erinevatel koormustel, pärast mida tehakse katsed sama konstruktsiooniga vooderdistega, mis on valmistatud erinevatest materjalidest ja millel on eelnevalt kindlaks määratud summutusomadused, ja löögi summutamise efektiivsust hinnatakse kontrollpunktide löögikiirendusspektrite võrdlemisel, samas kui löögi summutamise efektiivsuse koefitsient esitatakse koefitsientide korrutisena, millest igaüks määratakse, analüüsides katse kiirenduste löögispektreid eelnevalt mainitud vooderdised. Kavandatud tehnilise lahenduse olemust illustreerivad joonised, kus joonisel fig. 1 on näidatud metallist kummist 7VSh60 / 15 amortisaator, joonis fig. 2 näitab jõudude ja deformatsioonide p- (hüstereesisilmus), Youngi mooduli (nurga puutujana) ja heli kiiruse vahelist suhet materjalis; 3 on näidatud eksperimentaalse seadistuse skeem; 4-6 näitavad löögi neeldumise kasuteguri kogutegurit, konstruktsiooni summutamise tõttu saadud koefitsienti ja metallkummist hajumise tõttu saadud koefitsienti. Vaatleme näitena metallkummist amortisaatorit (joonis 1) ja proovige kavandatud algoritmi abil hinnata amortisaatori amortisatsiooniomadusi. Kui deformatsioonilaine läheneb amortisaatorile, siis nii selle peegeldus erinevate löögijälgede tõttu kui ka hajumine materjalis (amortisaatori metallist kummist) ja amortisaatori enda konstruktsiooni summutamine (pingutusaste, vahekaugused jne). tekkida. Laskmine on löögi summutamise efektiivsuse kogu koefitsient. i = 1i 2i 3i,

Kus 1i on struktuuri summutamisega seotud koefitsient;

2i - akustilise jäikuse väärtustega seotud koefitsient;

3i on materjali hajumisega seotud koefitsient. Ilmselgelt on kasutatud materjalide puhul 3i = 1 (välja arvatud metallkummist, kuna vahetükkide mõõtmed on väikesed ja materjali hajumine hakkab mõjutama ainult L> 1 m juures ja isegi siis moodustab see 1-2% 1 m kohta OD Alimov ja muu mõju, deformatsioonilainete levimine löögisüsteemides (Moskva: Nauka, 1982). Summutusteguri koefitsienti vastavalt löögispektrile mõistetakse kui amplituudi-sageduse omadust, mis on iseloomulik VIP-i kiirenduste löögispektrite suhtele enne ja pärast amortisaatorit:

1 = A B1i / A B2i. Koefitsient

Näitab erinevate vooderdiste tõhusust, kuna 1i = const (sama amortisaator) ja kõigi vooderdiste puhul, välja arvatud metallkumm, 3i = 1, siis

Ij = (1i 2i 3i) / (1j 2j 3j) = 2i 3i / 2j. Mõelge siis materjalile, mille akustiline jäikus on võrdne metallkummi akustilise jäikusega

See tähendab, et saame lööklaine summutusteguri, mis iseloomustab metallkummi omadusi. Nagu teate (LG Shaimordanov. Deformeeruvate kiuliste mittekootud poorsete kehade statistiline mehaanika. Krasnojarsk, 1989), on metallkumm väljendunud mittelineaarsete omadustega materjal. Lisaks võivad materjali summutusomadusi mõjutada kiirus (löök ja plahvatusohtlik) ning laadimisviis. Samal ajal ei sõltu metall-kummist amortisaatori hüstereesilmus (selle piirav parempoolne haru) deformatsioonide piiramise piirkonnas koormuskiirusest. Seega, teades P- (hüstereesisilmuse) sõltuvust ja löögi suurust (jõuimpulsi kujul), on võimalik igal ajahetkel saada Youngi moodul ja sellest tulenevalt ka heli kiirus (joonis 2). . 2). Valides löökide erinevad väärtused ja akustilise jäikuse väärtused, on võimalik saada löögikindluse summutustegurid sõltuvalt välismõju tugevusest. Ilmselgelt peaks selliste testide puhul välismõjude hajumine olema minimaalne. On teada valem, mis ühendab kvaliteediteguri Q ja võnkumiste logaritmilise kahanemise: Q = 3,141 ... /, a = lnA1 / A2, kus A1 ja A2 on kahe kõrvuti asetseva võnkumise amplituudid. Sealt võib näha, et isegi kui teenete arvu suurendatakse suurusjärgu võrra (80–100, tavapäraste konstruktsioonide puhul umbes 8–10), võib katse seadistuses energia hajumise tähelepanuta jätta. Kiirenduste löögispektri kontseptsiooni kasutamine amortisaatorite efektiivsuse hindamiseks löökmõjude korral võimaldab amortisaatorite tööd õigesti analüüsida nii koormuse rakendamise ajal kui ka pärast selle lõppu (OP Doyar "Löögispektri arvutamise algoritm" kogumikus Süsteemide dünaamika. Dünaamiliste süsteemide uurimise numbrilised meetodid, Nistru: Kishenev, 1982, lk 124-128). Näide pakutud meetodi praktilisest rakendamisest. Kavandatud meetodi kohaselt määrati summutuskoefitsiendid 7VSh60 / 15 amortisaatorile, mida kasutati ühe NPO PM poolt välja töötatud kosmoseaparaadi vibratsioonikaitsevööl (joonis 1). Testi seadistamise skeem on näidatud joonisel 3, kus 1 - lainejuhid, 2 - amortisaator 3 - kiirendusmõõturid ABC -052. Viidi läbi viisteist poldilõhkamist. Poldi jõumoment saadi varem. Amortisaatori dünaamilised deformatsioonid registreeriti kiire fotoregistreerimismeetodi abil. Materjali (metallkummi) tiheduse sõltuvus pingutusest võeti amortisaatori passiandmete järgi. Asendamiseks kasutati terasest, pronksist, alumiiniumist, tekstoliidist, fluoroplastist vooderdisi. Löögi allikana kasutati lõhkepolt 8x54. Metallkummist voodri asendamisel terasvoodriga (kere materjal ja kinnitusdetailid) saate kohe saada konstruktsiooni summutamisega seotud koefitsiendi, sest muud hajumisefektid on välistatud. Joonis fig. 4, 5 on näidatud kogu löögikindlustusteguri ja konstruktsiooni summutamisega seotud summutusteguri graafikud ning joonis fig. 6 näitab koefitsienti, mis on saadud löögi hajumise tõttu metallkummis. Löögitase oli 6 kN. Mõõtmisvahemik amplituudiga kuni 6000 g ja sagedusega kuni 10 000 Hz. Kogu mõõtmis- ja töötlemisviga ei ületanud 9-11%.

NÕUDE

Meetod amortisaatorite summutusomaduste määramiseks löögitegevuse ajal, mis seisneb põrutuses põrutamises katsetatud vibratsiooni neelduris, põneva jõu mõõtmises, dünaamilise reaktsiooni määramises kiirendusmõõturite ja deformatsiooniandurite abil ning amplituudi-sageduskarakteristiku koostamisel. näidis, mida iseloomustab see, et amortisaator on koormatud paigaldisele, kvaliteeditegur, mis ei ole väiksem kui suurusjärgus suurem kui amortisaatori kvaliteeditegur, ja katsed viiakse läbi järjestikku: esiteks jõudude suhe ja saadakse amortisaatoris deformatsioonid löökide mõjul, seejärel määratakse Youngi moodul ja helikiirus amortisaatori erinevatel koormustel, mille järel viiakse katsed läbi sama disainiga vooderdistega, mis on valmistatud erinevatest materjalidest ja ettemääratud summutusega omadusi, peale selle hinnatakse löögiefekti summutuse hindamise tõhusust kontrollpunktides kiirenduste löögispektrite võrdlemise teel, samas kui koefitsient e Löögi löögi summutamise efektiivsus on esitatud koefitsientide korrutisena, millest igaüks määratakse eelnevalt mainitud vooderdiste katsekiirenduste löögispektrite analüüsimisel.

Tugevad hüdrodünaamilised ülekoormused, lihtsamalt öeldes - lainete mõju põhjas, on saanud tänapäevase paadiehituse üheks peamiseks probleemiks, mis takistavad sõidukiiruse kasvu. Kiirete höövelduspaatide loojad võitlesid liigsete ülekoormuste vastu peamiselt kahes suunas: nad otsisid selliseid kerekontuuri, mis pehmendaks löögijõudu, vähendades põhja puudutavat piirkonda ja andes sellele kiilu. kujuline ristlõige või nad püüdsid tõsta kere harjalainete kohale, rebida põhja veepinnalt. Esimese suuna väljatöötamise tulemusena ilmusid "sügavad V" tüüpi kontuurid, katamaraanid, rebasekelgud, "Merenuga" jne. Teises suunas arenesid väikesed tiiburlaevad ja hõljukid, ekranoplaanid.


Kuid mõlemad need suunad höövelduslaevade projekteerimisel on seotud käegakatsutavate energiakuludega. Suure kiiruse saavutamiseks vajavad nii sügav V paat kui ka tiibur- või hõljuk täiendavat mootorivõimsust võrreldes traditsiooniliste väikese kandevõimega paatidega.

Vahepeal on veel võimalus vähendada põhjas olevate hüdrodünaamiliste löökide jõudu, mis ei nõua mootori võimsuse suurendamist ega kerekonstruktsiooni tugevdamist. Selle olemus seisneb löökide neeldumise kasutamises, löögikoormuste summutamises, kasutades kehasse sisestatud elastseid konstruktsioonielemente. Summutamise korral väheneb löögijõud põhja suurenenud hüdrodünaamilise rõhu kestuse pikenemise tõttu. Ülekoormuse suurus, mõõdetuna arvuga g - keha raskuskiirendus - on peaaegu otseselt võrdeline ajaga, mil rõhk paadile mõjub. Niisiis: konstruktsiooni elastsed elemendid võimaldavad hööveldava paadi kere ülekoormust lainetel sõites vähendada peaaegu 2 korda võrreldes traditsioonilise "jäiga" konstruktsiooniga kerega.

Autorid on läbi viinud mitmeid amortiseerivate elementide disainiuuringuid, mida saab edukalt rakendada puhke- ja turismi- ning spordipaatide keredele. Need võimaldavad mõnel juhul muuta korpuse kergemaks ja odavamaks, mis nõuab selle valmistamiseks vähem materjali- ja töömahukust kui seeriadisain.

Üks võimalikud variandid autorite pakutud "elastse" disainiga korpus on näidatud joonisel fig. 1 (vt leiutaja tunnistus nr 1070048, avaldatud "Leiutiste bülletäänis" nr 4 1984). Summutus saavutatakse õõnsate kuubikujuliste elementide paigaldamisega sponsoonidesse kahe elastse riba kihi vahele. Tänu elastsele struktuurile järgib sponsorite põhi laine profiili, mis vähendab pritsmeid ja samm muutub ühtlasemaks.

Laeva vööriots on kitsas keskne kere 1, mis muutub monoski 2-ks ja millel on külgmised sponsorid 3, muutudes sujuvalt ahtris terava lõugaga kereks. Keskosas on sponsorid täidetud kuupmeetriliste veekindlate elementidega 5, mis on ülemises ja alumises osas ühendatud elastsete ribadega 6 (võimalik on kasutada kummipaelu, tugevdust terasest nööriga). Kuubilised elemendid võivad liikuda vertikaalsuunas 7 sponsoni külgjuhtides. Eespool on kuubikujulised elemendid vedrustatud amortisaatoritega 8. Alumiste painduvate ribade 6 otsad on jäigalt kinnitatud sponsorjoonele, ülemised jäävad vabaks.

Madala põnevusega on löögid väikesed; elastsele ribale 6 mõjuvad lained kannavad löögienergia läbi elementide 5 vedruamortisaatoritesse 8.

Märkimisväärse põnevuse korral astub samaaegselt elastsete sponsonitega töösse ka keskhoone 1, mille ninas on põhjakontuurid suurenenud tõstejõuga. Elastsed käsnad summutavad löögienergiat esialgsel hetkel ja ei lase laevakerel oluliselt keskasse sukelduda, vähendades laeva üldist takistust. Elastsed ribad järgivad laineprofiili, vedrusiibrid aga neelavad elementide vibratsioonienergiat. See koos kitsa keskse kerega, muutudes monoskiks, võimaldab laeval töötada suurel kiirusel avamerel. Löögikoormuste vähendamisega saab vähendada kereklambrite tugevust. Kui see ei too kaasa kaalu kokkuhoidu, kompenseerib see painduvate konstruktsioonide massi.

See tehniline lahendus on eriti kasulik trimaraanide ja katamaraanide hööveldamiseks. Tõsi, teadaolev puudus on õõnsate summutavate elementide mahtude kasutamise raskus, mis hõivavad osa kogu keha kasulikust kogumahust.

Teises versioonis on elastne element valmistatud metallist külgkattes pikisuunaliste lainete kujul (artikli number 1088982, avaldatud "Bülletäänis" nr 16 1984). Lainepapp ulatub kogu helmeste pikkuses, alates ninaveerandist; lained on täidetud elastse materjaliga (joonis 2).

Alumine ümbris on tugevdatud pikisuunaliste jäigastusribidega, mida toetavad florad 3. Need on kinnitatud külgkatte 4 alumisele paneelile gofreeritud sisetüki all 5. Sisendist kõrgemal on külgkate tugevdatud stringeri 7 ja tõukurpatjadega. 8.

Alumiste paneelide tajutavad hüdrodünaamilised löögid edastatakse taimestikule ja vastavalt ka külgnahale. Suurem osa löögienergiast neeldub külgmiste sisetükkide 5 ja elastse täiteaine 6 deformatsiooni ajal. Põhjakate "painduvuse" tõttu on selle poolt tajutavad koormused väiksemad kui jäiga konstruktsiooniga ja paat suudab rohkem areneda suur kiirus lainetel ilma kere kahjustamata.

See valik on kõige paljutõotavam väikeste hööveldavate mootorpaatide ja paatide jaoks. Selle rakendamist ei takista tehnilised raskused - piisab külgkattes teatud jäikusega pikisuunaliste lainete tembeldamisest. Kirjeldatud leiutist kasutati näiteks mootorpaadi "Neman-sport" () moderniseeritud versiooni väljatöötamisel, eeltestid prototüüp mis näitas märgatavat paranemist tööomadustes (ennekõike - mugavus lainetes purjetades) võrreldes baasmudeliga.

Mootorpaatide ja paatide puhul on võimalik soovitada ka painduvate pikisuunaliste jäikribide paigaldamist (tootenumber 1100000, bülletään nr 19.) % võrreldes traditsioonilise pikisuunalise kujundusega. See võimaldab teil vähendada alumise korruse tugevate ühenduste suurust ja ausalt öeldes väliskesta paksust 30% võrra.

Vastavad pikisuunalised ribid on valmistatud õhukesest alumiiniumlehest tembeldatud kujul C-kujulised profiilidühendatud löökide summutavate elementide kaudu (joonis 3, a). Sellise kujunduse väljatöötamine on lööke summutavate C-kujuliste elementide kasutamine koos gofreeritud põhjaga katmisega (v. P. Nr. 1106724, "Bülletään" nr 29, 1984). Siin kannavad gofreeritud põhjakestaga tajutavad hüdrodünaamilised koormused selle C-kujulistele amortisaatoritele, mis on põikpõrandate 6 laineliste tugedeks (joonis 3, b). Florasid toetavad omakorda nöörid 6 ja kiil 7.

Tänu C-kujuliste plaatide 4 ja nende vahele paigaldatud elastsete vahetükkide 5 elastsusele tekib laine hüdrodünaamilise mõju ajal põhjanaha elastne deformatsioon. Vaheseinad 4 võivad olla valmistatud sünteetilisest kummist ja tugevdatud terasest nööriga. Põhjanaha elastse deformatsiooni tõttu on nahas toimivate pingete ja pingete kogumi suurus poole väiksem.

Eespool esitati hööveldatavate mootorpaatide ja paatide töökindluse suurendamise ja kerede massi vähendamise probleemi üldised tehnilised lahendused. Jätkub hoolikas eksperimentaalne töö, mille tulemused võimaldavad luua usaldusväärse meetodi kereühenduste mõõtmete valimiseks, võttes arvesse elastsete elementide paindlikkust.

Leiutist saab kasutada masinaehituse valdkonnas löögikoormuste absorbeerimiseks ja vähendamiseks. Siiber sisaldab varda 2, millele on kinnitatud lõikamisseade, mis koosneb tugihülssist 5, noaotsast 7 ja nende vahele paigaldatud plastmaterjalist hülsist 10. Kiilukujulised hambad 9 on tehtud noapea 7 otsapinnale 8, mis puutub kokku hülsiga 10, ja hülss 10 on varustatud rõngakujulise õlaga 11. Kui siiber töötab, on noapea 7 hambad 9 katkestage hülsi 10 õlg 11, vähendades summutatud esemele mõjuvat löögikoormust. Tehniline tulemus seisneb siibri energiatarbimise suurendamises, selle ummistumise välistamises, kui summutatud objekt on koormatud nurga all, säilitades seadme summutusvõime korduvate löögikoormuste toimel. 2 c.p. f-ly, 3 dwg

Leiutis käsitleb masinaehituse valdkonda ja seda saab kasutada löögikoormuste neelamise ja vähendamise seadmete projekteerimisel. Tuntud on siiber, mis sisaldab silindrilist korpust ja varda, kuhu on paigaldatud hõõrdkatted, mis on ühendatud vardaga ja suhelda keha sisepinnaga (vt. ja. nr. 297518, klass F 16 F 11/00, 1969). Selle seadme puuduseks on summutusomaduste ebastabiilsus hõõrdeteguri suurte kõikumiste tõttu olenevalt hõõruvate pindade olekust (ümbritseva õhu temperatuur, mustuse olemasolu pindadel, katetel, teadusliku, tehnilise ja patendikirjanduse analüüsi tulemusena on väidetava seadme prototüübina tuntud seade võeti vastu auto löögienergia, mis sisaldas silindrikujulist korpust ja sellesse asetatud varrast ning lõikamisseadet, mis koosnes laos kinnitatud noapeast ja lõiketerade komplektist need korpuse sisepinnaga (vt. Prantsuse patent nr 2137258, cl. F 16 F 7/00, 1972 - prototüüp). Selle seadme puudused on ka summutusomaduste ebastabiilsus, lõikeelementide võimalik kinnikiilumine silindrilise korpuse kehasse, mis on tingitud lõikeelementide kere külgpinnale tungimise ebatasasustest ja ebakindlusest, eriti löögikoormuste all, mis mõjuvad löögikindlale konstruktsioonile nurga all, sest lõikamisseadme lõikepea on kinnitatud vardale liikumatult. Ummistumine võib põhjustada seadme summutavate omaduste kadumise ja isegi lõikeelementide purunemise, kui need kehasse tungivad. Sellel siibril on suhteliselt väike energiatarve, kuna lõikeelemendid on piiratud käiguga piki kere telge ja kere metall (kuigi plastik) on märkimisväärselt vastupanu lõikeelementide sissetungimisele. siiber vähendab koormusi ainult ühe löögipõrkega ega saa vähendada korduvaid koormusi vibratsioonisummutus, mis tekib tavaliselt pärast esimest lööki, maksimaalne amplituudväärtus. Kavandatud seadme eesmärk on saavutada prototüübiga võrreldes stabiilsemad summutusomadused, siibri energiaintensiivsuse suurendamiseks ja selle reguleerimisala laiendamiseks (võime vähendada vibratsioonikoormust ja siibri telje suhtes nurga all mõjuvat koormust). Selle eesmärgi saavutamiseks kavandatavas seadmes rakendatakse lõikeelementide (lõikamise) korpuse materjal asendatakse õhukese seinaga krae lõikega, mis on valmistatud plastikust, näiteks alumiiniumist minisulamist tüüpi AMts või AD. Selleks paigaldatakse vardale lõikeseade, mis on kinnitatud summutatud konstruktsiooni korpusele, mis koosneb lõiketerast, tugihülssist ja nende vahele paigaldatud plastmaterjalist hülsist. Kiilukujulised hambad tehakse noapea otspinnale, mis puutub kokku plastmaterjalist hülsiga, ja plastmaterjalist varrukal on rõngakujuline riba või helmes. Pealegi on nugapea paigaldatud vardale koaksiaalselt plastmaterjalist hülsiga, see katab selle suurema läbimõõdu tõttu, s.t. kesksel kohal selle välisläbimõõdul ja lisaks on sellel võime selle suhtes aksiaalsuunas liikuda. Esialgses asendis toetuvad noapea kiilukujulised hambad oma ülaosaga (kontakt) hülsi rõngakujulisele kraele ja siibri töö ajal, s.t. põrutuskoormuste toimel suhtlevad nad sellega, nimelt lõikavad varruka kraesse sooned ja lõikavad selle külgpindadega ära.seadme stabiilsemad ja kindlamad summutusomadused. Kavandatud seadmes pole ummistumise võimalust, sest isegi siibri telje suhtes nurga all olevate koormuste mõjul liigub lõikepea silindriline korpus koormuse telgkomponendi toimel piki hülsi külgpinda. Teatud mehaaniliste (plastiliste) omadustega puksimaterjali valik ja selle ääriku paksus (ja seega ka ääriku lõikepiirkond) võimaldavad üheselt määrata löögijõu, mis viib rõngakujulise ääriku täieliku või osalise nihkeni, ja äärikut lõikavate kiilukujuliste hammaste tipu kõrgust ja nurka muutes on võimalik tagada siibri vajalik löök löögienergia neelamiseks, tagades seeläbi selle vajaliku energiatarbimise. hülss ja kiilukujuliste hammaste tippude eelpaigaldamine nendesse soontesse parandab siibri omadusi, sest sel juhul ei lõika hammaste ülaosa läbi esialgseid sooni (sel juhul võib tekkida soovimatu helme painutamine ja kortsumine), vaid hakkavad koheselt varruka äärist külgpindadega ära lõikama (a puhas ”lõikamine toimub). summutatud konstruktsiooni ja varda kinnitusmutri seibiga tagab varda paigaldamise (tagasitoomise) koos toega algsesse asendisse pärast esimest lööki toele. See võimaldab vähendada mitte ainult üksikuid löögikoormusi, vaid ka võimalikke korduvaid koormusi Joonis 1 näitab siibri üldist vaadet algseisundis. Seadme variant, mille varruka kraesse on eelnevalt tehtud sooned ja millesse on paigaldatud noapea hammaste ülaosa. Joonis 2 näitab siibri üldvaadet pärast käivitamist koos krae osalise lõikamisega hülss (selline krae lõikamine on võimalik pärast esimest lööki). Joonis 3 näitab üldist vaadet. Siiber on paigaldatud löögikindla konstruktsiooni korpusele 1 ja kinnitatud selle külge varda 2 kaudu mutri 3 ja seib 4. Varda 2 üks ots on kinnitatud korpuse 1 külge, varda teises otsas on tugi 6, mis võtab vastu konstruktsioonile mõjuvad löögikoormused. Siibri lõikeseade koosneb tugihülssist 5 , nugapea 7, mille otsast 8 on valmistatud kiilukujulised hambad 9, ja hülss 10, mis on valmistatud plastikust ja millel on rõngakujuline õlg 11. Tugihülss 5, nugapea 7 ja puks 10 on paigaldatud varras 2 ja puks 10 asub lõiketera vahel 7 ja tugihülss 5. Sel juhul muudetakse lõikuripea 7 siseläbimõõt suuremaks kui hülsi 10 välisläbimõõt, lõikepea 7 korpus katab hülsi 10 korpuse, keskendudes seeläbi välispinnale varruka 10 läbimõõduga, et tagada krae 11 ühtlane lõikamine ja tagada vaba liikumine lõikuripea 7 hülsi 10 suhtes (piki), kui siiber käivitatakse. Lõikamispea 7 ja hülsi 10 kontakt viiakse läbi nii, et lõikuripea 7 otsapinnale 8 tehtud kiilukujulised hambad 9 on paigaldatud nii, et nende otsad 12 on krae 11 külge kinnitatud. sellega kontaktis. Tugihülss 5 on hülsi 10 tugi, hülsi 5 läbimõõt ei tohi olla suurem kui hülsi 10 läbimõõt, et tagada selle krae 11 lõikamine noapea 7 hammaste 9 ja noapea 7 hambad 9 võivad siibri käivitamisel vabalt liikuda mööda hülsi 10. Hülsi 10 krae 11 on eelnevalt valmistatud sooned 13, millesse on paigaldatud nugapea 7 hammaste 9 ülaosa. Hammaste arv noapea 7 otspinnal 8 on võrdne hülsi 10 krae 11 pilude 13 arvuga. Sellisel juhul, kui siiber käivitatakse, hülsi krae 11 lõige 10 toimub otse 14 hamba 9 külgpindade kaudu. Survevedru 15, mis katab tugihülsi 5, nugapea 7 ja hülsi 10, on valmistatud plastmaterjalist (lõikamisseade) ja paigaldatud vardale 2 korpuse 1 vahele lööki summutav konstruktsioon ja mutri 5 seib 4 tagavad varda 2, seibide 4, mutrite 3 ja toe 6 paigaldamise algsesse asendisse pärast esialgset lööki järgmise päeva jooksul võimalike korduvate löökide summutamine. Siiber toimib järgmiselt. Kui tugi 6 tabab takistust, edastatakse löögikindla konstruktsiooni kere 1 löögikoormused läbi siibri, nimelt läbi toe 6, mutri 3, seibi 4, varras 2. Löögikoormuse aksiaalkomponendi toimel liigub nugapea 7 koos vardaga 2 piki hülsi 10. Samal ajal lõikavad selle hambad 9 koos nende ülaosaga 12 soone hülsi 11 kraesse 10 ja nende külgpindadega 14 lõigati hülsi 10 järgneva liikumise ajal ära selle krae 11 (vt. Joonised 2 ja 3) selle kiilukujulise kuju tõttu (hammaste laius suureneb hammaste kõrguse muutumisega nende ülaosast aluseni). Hammaste vaheliste äärikute lõikamine võib olla osaline või täielik, sõltuvalt löögijõust ja ääriku 11 geomeetrilistest parameetritest ning hülsi materjali 10 mehaanilistest omadustest. Soonte esialgse teostamise korral. 13 varruka 10 õlal 11 ja noapea 7 hammaste 9 ülemiste osade paigaldamisel (vt joonis 1), kui siiber käivitatakse, lõigatakse äärik 11 otse külgpindade poolt 14 hammast 9. Pukseäärikut lõikavad lõikepea hambad mitte ainult pärast maksimaalse väärtuse esimest lööki, vaid ka järgnevate väiksema väärtusega löökide tõttu, mis tulenevad paigaldus- (tagasivoolu) vardast 2, seibidest 4, mutritest 3 ja toeta 6 algsesse asendisse vedru 15 abil, mis surutakse kokku löögikoormuste mõjul (nugapea 7 liikumine hülsi 10 suhtes), pärast löögikoormuste toimimise lõppu vedru 15 laiendatud. Sel juhul lõikab noapea 7 osaliselt maha hülsi 10 krae 11 pärast esimest lööki (vt joonis 2) ja koos järgnevate löökidega jätkab helmeste edasist lõikamist (vt joonis 3). Seega mõjutab löögikoormus konstruktsiooni korpus 1 väheneb varruka äärikuosade plastilise nihkejõu mõjul noapea hammaste tõttu. Väidetav seade, võrreldes prototüübina vastuvõetud tehnilise lahendusega, võimaldab tõhusalt vähendada nii aksiaalseid kui ka siibri telje suhtes nurga all olevaid koormusi, samuti korduvaid löögikoormusi, välistades lõikeelementide kinnikiilumise võimaluse (hammaste tungimine hülsi korpuse materjali ei ole võimalik, krae lõige). Samal ajal suureneb siibri energiaintensiivsus ja paraneb selle summutusomaduste stabiilsus. Autorite poolt tehtud arvutused, samuti seadme välitestid standardtoodete osana ja pingitestid osana töötavatest toodetest, on näidanud kavandatud tehnilise lahenduse märkimisväärset tõhusust löögikoormuste summutamiseks.

Nõue

1. Siiber, mis sisaldab korpust, varda ja sellele asetatud lõikeseadet, mis on vastasmõjus korpuse sisepinnaga, mida iseloomustab see, et lõikeseade on valmistatud kiilukujuliste hammastega noapea kujul, tugi varrukas ja nende vahele paigaldatud plastmaterjalist hülss, mis on varustatud rõngakujulise õlaga, pealegi on lõikepea keskmes varruka välisläbimõõt, mille krae võimaldab selle suhtes liikuda, ja kiilukujulised hambad noapea suhestub nende ülaosaga varruka kraega. 2. Siiber vastavalt nõudluspunktile 1, mis erineb selle poolest, et hülsi rõngakujulisse kraesse on tehtud sooned, millesse on paigaldatud noapea kiilukujuliste hammaste ülaosad, samal ajal kui hambad vastastikku hülsi kraega kokku puutuvad. külgmised pinnad. 3. Siiber vastavalt nõudluspunktidele 1 ja 2, mida iseloomustab see, et vardale on paigaldatud vedru, mis ümbritseb lõikeseadet.

Mehaanikas on šokk materiaalsete kehade mehaaniline mõju, mis viib nende punktide kiiruste lõpliku muutumiseni lõpmata väikese aja jooksul. Löögiliikumine on liikumine, mis tekib keha (keskkonna) ja vaatlusaluse süsteemi ühekordse interaktsiooni tagajärjel, tingimusel et süsteemi loomulike võnkumiste väikseim periood või selle ajakonstant on võrdsed või pikemad kui interaktsiooniaeg .

Löögi vastasmõju korral määratakse vaadeldavates punktides löögi kiirendused, kiirus või nihe. Üheskoos nimetatakse selliseid mõjutusi ja reaktsioone šokiprotsessideks. Mehaanilised löögid võivad olla ühe-, mitmekordsed ja keerulised. Ühe- ja mitmekordsed löögiprotsessid võivad seadet mõjutada pikisuunas, põiki ja mis tahes vahepealses suunas. Keerulised löögikoormused mõjutavad objekti korraga kahel või kolmel üksteisega risti asetseval tasapinnal. Lennukite löögikoormused võivad olla nii perioodilised kui ka perioodilised. Löögikoormuste tekkimine on seotud õhusõiduki kiirenduse, kiiruse või suuna järsu muutusega. Kõige sagedamini toimub reaalsetes tingimustes keeruline ühekordne löögiprotsess, mis on kombinatsioon lihtsast löögipulssist koos võnkumistega.

Mõjuprotsessi peamised omadused:

  • löögikiirenduse a (t), kiiruse V (t) ja nihke X (t) muutumise seadused; löögikiirenduse kestus t on ajavahemik löögikiirenduse ilmnemise hetkest kuni kadumiseni, rahuldav tingimus, a> an, kus an on löögi kiirenduse tippkiirendus;
  • löögikiirenduse esiosa kestus Tf on ajavahemik löögikiirenduse ilmnemise hetkest selle tippväärtusele vastava hetkeni;
  • löögikiirenduse üksteisele asetatud kõikumiste koefitsient on šokkkiirenduse külgnevate ja äärmuslike väärtuste vaheliste sammude absoluutväärtuste kogusumma ja selle kahekordse tippväärtuse suhe;
  • löögikiirenduse impulss - löögikiirenduse integraal aja jooksul, mis võrdub selle toime kestusega.

Vastavalt liikumise parameetrite funktsionaalse sõltuvuse kõvera kujule on šokiprotsessid jagatud lihtsateks ja keerukateks. Lihtsad protsessid ei sisalda kõrgsageduslikke komponente ja nende omadused lähenevad lihtsate analüütiliste funktsioonidega. Funktsiooni nimetus määratakse kõvera kuju järgi, mis lähendab kiirenduse sõltuvust ajast (pool-siinus, cosanusoidal, ristkülikukujuline, kolmnurkne, saehammas, trapetsikujuline jne).

Mehaanilist lööki iseloomustab kiire energia vabanemine, mille tagajärjeks on kohalikud elastsed või plastilised deformatsioonid, pingelainete erutus ja muud mõjud, mis mõnikord põhjustavad lennuki konstruktsiooni rikkeid ja hävitamist. Lennukile rakendatav löögikoormus erutab selles kiiresti summutatud looduslikke võnkumisi. Löögi ülekoormuse väärtuse, õhusõiduki konstruktsiooni pingejaotuse olemuse ja kiiruse määravad löögi jõud ja kestus ning kiirenduse muutuse laad. Lennukit mõjutav löök võib põhjustada selle mehaanilise hävimise. Sõltuvalt löögiprotsessi kestusest, keerukusest ja selle maksimaalsest kiirendusest katsetamise ajal määratakse õhusõiduki konstruktsioonielementide jäikusaste. Lihtne löök võib põhjustada hävitamist materjali tugevate, kuigi lühiajaliste ülepingete tõttu. Kompleksne mõju võib põhjustada väsimuse mikrotreeningu kogunemist. Kuna lennuki konstruktsioonil on resonantsomadusi, võib isegi lihtne löök põhjustada selle elementides võnkuvat reaktsiooni, millega kaasneb ka väsimus.


Mehaanilised ülekoormused põhjustavad osade deformeerumist ja purunemist, liigeste lõtvumist (keevitatud, keermestatud ja needitud), kruvide ja mutrite lõdvenemist, mehhanismide ja juhtseadiste liikumist, mille tagajärjel muutuvad seadmete reguleerimine ja seadistamine ning ilmnevad muud rikked.

Võitlus mehaaniliste ülekoormuste kahjulike mõjude vastu toimub mitmel viisil: suurendades konstruktsiooni tugevust, kasutades suurema mehaanilise tugevusega osi ja elemente, kasutades amortisaatoreid ja spetsiaalset pakendit ning seadmete ratsionaalset paigutust. Kaitsemeetmed mehaaniliste ülekoormuste kahjulike mõjude vastu on jagatud kahte rühma:

  1. meetmed, mille eesmärk on tagada konstruktsiooni nõutav mehaaniline tugevus ja jäikus;
  2. meetmed konstruktsioonielementide isoleerimiseks mehaanilisest pingest.

Viimasel juhul kasutatakse erinevaid lööke summutavaid vahendeid, isoleerivaid tihendeid, kompensaatoreid ja amortisaatoreid.

Õhusõiduki löögikoormuste mõju katsetamise üldülesanne on kontrollida õhusõiduki ja kõigi selle elementide võimet täita oma funktsioone kokkupõrke ajal ja pärast seda, s.t. säilitavad oma tehnilised parameetrid löögi ajal ja pärast seda normatiivides ja tehnilistes dokumentides ettenähtud piirides.

Laboratoorsetes tingimustes tehtavate löökkatsete põhinõuded on objektile tehtava katsemõju tulemuse maksimaalne lähendamine tegeliku mõju mõjule täismõõdus töötingimustes ja löögimõju reprodutseeritavus.

Löögikoormusrežiimide reprodutseerimisel laboratoorsetes tingimustes seatakse piirangud hetkelise kiirendusimpulsi kujule aja funktsioonina (joonis 2.50), samuti impulsi kuju kõrvalekallete lubatud piiridele. Peaaegu iga šokkimpulsiga laboripingil kaasneb pulseerimine, mis on šokkpaigaldiste ja abiseadmete resonantsnähtuste tagajärg. Kuna löökimpulsi spekter on peamiselt šoki hävitava mõju tunnusjoon, võib isegi väike pulsatsioon peale kanda muuta mõõtmistulemused ebausaldusväärseteks.

Katseseadmed, mis simuleerivad üksikuid lööke, millele järgneb vibratsioon, moodustavad mehaaniliste katseseadmete eriklassi. Löögialuseid saab klassifitseerida erinevate kriteeriumide järgi (joonis 2.5!):

I - vastavalt šokkimpulsi moodustamise põhimõttele;

II - katsete olemuse järgi;

III - reprodutseeritava löökkoormuse tüübi järgi;

IV - vastavalt tegevuspõhimõttele;

V - energiaallika järgi.

Üldiselt koosneb löögialuse skeem järgmistest elementidest (joonis 2.52): platvormile või anumale kinnitatud katseobjekt koos löögi ülekoormusanduriga; kiirendusvahendid nõutava kiiruse edastamiseks objektile; piduriseade; juhtimissüsteemid; salvestusseadmed objekti uuritud parameetrite ja šoki ülekoormuse muutumise seaduse salvestamiseks; esmased muundurid; abiseadmed katseobjekti töörežiimide reguleerimiseks; testitava objekti ja sõidumeeriku tööks vajalikud toiteallikad.

Laboratoorsetes tingimustes löögikatsete jaoks on lihtsaim statiiv, mis töötab põhimõttel, et vankrile kinnitatud katseobjekt kukutatakse teatud kõrguselt, s.t. kasutades gravitatsiooni kiirendamiseks. Sellisel juhul määrab löökimpulsi kuju põrkuvate pindade materjal ja kuju. Sellised alused võivad kiirendada kuni 80 000 m / s2. Joonisel fig. Joonised 2.53, a ja b näitavad selliste aluste võimalikke skemaatilisi diagramme.

Esimeses versioonis (joonis 2.53, a) pööratakse mootori abil spetsiaalset nukk 3 koos põrkhambaga. Kui nukk saavutab maksimaalse kõrguse H, langeb tabel 1 koos katseobjektiga 2 piduriseadmetele 4, mis tekitavad sellele löögi. Löögi ülekoormus sõltub kukkumiskõrgusest H, pidurduselementide k jäikusest, laua ja katseobjekti M kogumassist ning selle määrab järgmine suhe:

Selle väärtuse muutmisega on võimalik saada erinevaid ülekoormusi. Teises variandis (joonis 2.53, b) töötab alus vastavalt kukutamismeetodile.

Katsetamispingid, mis kasutavad vankri kiirendamiseks hüdraulilist või pneumaatilist ajamit, on praktiliselt sõltumatud raskusjõust. Joonisel fig. 2.54 näitab kahte võimalust pneumaatiliste šokkide jaoks.

Stendi tööpõhimõte pneumaatilise püstoliga (joonis 2.54, a) on järgmine. Suruõhku juhitakse töökambrisse /. Kui manomeetriga juhitav seadistatud rõhk on saavutatud, käivitatakse anuma 3 automaatne 2 vabastamine, kus testitav objekt asub. Õhupüstoli silindrist 4 väljudes puutub konteiner kokku seadmega 5, mis võimaldab mõõta anuma liikumise kiirust. Õhupüstol kinnitatakse tugijalgade kaudu amortisaatorite abil b. Amortisaatoril 7 etteantud pidurdamise seadus rakendatakse, muutes voolava vedeliku 9 hüdraulilist takistust spetsiaalselt profileeritud nõela 8 ja amortisaatori 7 vahelises pilus.

Teise pneumaatilise põrutusaluse konstruktsiooniskeem (joonis 2.54, b) koosneb katseobjektist 1, kandurist 2, millele katseobjekt on paigaldatud, tihendist 3 ja piduriseadmest 4, ventiilidest 5, mis võimaldavad gaasirõhu erinevused kolvil b ja gaasivarustussüsteemidel 7. Piduriseade aktiveerub vahetult pärast kelgu ja tihendi kokkupõrget, et vältida vankri tagasiliikumist ja lööklainekuju moonutamist. Selliste stendide haldamist saab automatiseerida. Nad suudavad reprodutseerida laia löögikoormust.

Kiirendusvahendina kummist amortisaatorid, vedrud ja ka sisse üksikjuhtumid, lineaarsed asünkroonmootorid.

Peaaegu kõigi löögialuste võimalused määratakse piduriseadmete konstruktsiooni järgi:

1. Katseobjekti lööki jäiga plaadiga iseloomustab aeglustumine elastsete jõudude ilmnemise tõttu kontakttsoonis. See katseobjekti pidurdamise meetod võimaldab saada suuri ülekoormuste väärtusi nende väikese esiosaga (joonis 2.55, a).

2. Et saada ülekoormusi laias vahemikus, kümnetest kuni kümnetesse tuhandetesse ühikutesse, mille tõusuaeg on kümnetest mikrosekunditest mitme millisekundini, kasutatakse deformeeruvaid elemente plaadi või tihendi kujul, mis asuvad jäigal alusel . Nende tihendite materjalid võivad olla teras, messing, vask, plii, kumm jne. (Joonis 2.55, b).

3. Väikeses vahemikus n ja t varieeruva spetsiifilise (antud) seaduse tagamiseks kasutatakse deformeeritavaid elemente (tipu) (purusti) kujul, mis on paigaldatud löögialuse plaadi ja katseobjekti vahele ( Joonis 2.55, c).

4. Suhteliselt pika pidurdusteega löögi reprodutseerimiseks kasutatakse piduriseadet, mis koosneb pliist, plastiliselt deformeeruvast plaadist, mis asub aluse jäigal alusel, ja vastava profiili jäigast otsast, mis sellesse tungib (joonis) 2.55, d), fikseeritud aluse objektile või platvormile ... Sellised piduriseadmed võimaldavad lühikese tõusuajaga kuni kümnete millisekunditeni saada ülekoormusi laias vahemikus n (t).

5. Piduriseadmena saab kasutada elastset elementi vedru kujul (joonis 2.55, d), mis on paigaldatud amortisaatori liikuvale osale. Seda tüüpi pidurdamine tagab suhteliselt väikese ülekoormuse pool-sinusoidaalsel kujul, mille kestus on mõõdetud millisekundites.

6. Torkega metallplaat, mis on piki kontuuri kinnitatud paigaldise alusele koos platvormi või konteineri jäiga otsaga, tagab suhteliselt väikese ülekoormuse (joonis 2.55, e).

7. Stendi liikuvale platvormile paigaldatud deformeeruvad elemendid (joonis 2.55, g) koos jäiga koonilise püüdjaga tagavad pikaajalised ülekoormused, mille tõusuaeg on kuni kümneid millisekundeid.

8. Deformeeritava seibiga piduriseade (joonis 2.55, h) võimaldab saada eseme pikki pidurdusteekondi (kuni 200 - 300 mm) väikeste pesumasina deformatsioonidega.

9. Pneumaatilise piduriseadme kasutamisel on võimalik suurte esiosadega intensiivsete löögiimpulsside loomine laboritingimustes (joonis 2.55, s). Pneumaatilise siibri eelised hõlmavad selle korduvkasutatavat toimet, samuti võimalust reprodutseerida erineva kujuga löögiimpulsse, sealhulgas neid, mille esiosa on märkimisväärne.

10. Löögikatsete läbiviimise praktikas kasutatakse laialdaselt piduriseadet hüdraulilise amortisaatori kujul (vt joonis 2.54, a). Kui katseobjekt lööb amortisaatorisse, sukeldatakse selle varras vedelikku. Vedelik surutakse välja läbi varrepunkti vastavalt seadusele, mille määrab reguleerimisnõela profiil. Nõelaprofiili muutes on võimalik aru saada teist sorti pärssimise seadus. Nõelaprofiili saab arvutada, kuid seda on liiga raske arvesse võtta, näiteks õhu olemasolu kolviõõnes, hõõrdejõud tihendusseadmetes jne. Seetõttu tuleb arvutatud profiili katseliselt parandada. Seega on arvutusliku ja eksperimentaalse meetodi abil võimalik saada pärssimisseaduse rakendamiseks vajalik profiil.

Löökkatsete läbiviimine laboritingimustes esitab ka objekti paigaldamiseks mitmeid erinõudeid. Näiteks ei tohiks maksimaalne lubatud põikisuunaline liikumine ületada 30% nimiväärtusest; nii löögikatsete kui ka löökkatsete ajal peab toodet olema võimalik paigaldada kolme vastastikku risti asetsevasse asendisse, taasesitades nõutava arvu löögiimpulsse. Mõõtmis- ja salvestusseadmete ühekordsed omadused peavad olema laias sagedusvahemikus identsed, mis tagab mõõdetud impulsi erinevate sageduskomponentide suhete korrektse registreerimise.

Erinevate mehaaniliste süsteemide ülekandefunktsioonide mitmekesisuse tõttu võivad sama löögispektri põhjustada erineva kujuga löögiimpulsid. See tähendab, et kiirenduse mõne ajalise funktsiooni ja löögispektri vahel puudub isiklik vastavus. Seetõttu on tehnilisest seisukohast õigem seada löögikatsete tehnilised tingimused, mis sisaldavad nõudeid löögispektrile, mitte kiirendusele iseloomulikule ajale. See puudutab eelkõige materjalide väsimismehhanismi, mis on tingitud laadimistsüklite kuhjumisest, mis võib testiti erineda, kuigi kiirenduse ja pinge tippväärtused jäävad samaks.

Šokiprotsesside simuleerimisel on soovitatav koostada parameetrite määramise süsteemid vastavalt tuvastatud teguritele, mis on vajalikud soovitud väärtuse piisavalt täielikuks määramiseks, mida mõnikord on võimalik leida ainult eksperimentaalselt.

Arvestades massiivse, vabalt liikuva jäiga kere mõju suhteliselt väikese suurusega deformeeruvale elemendile (näiteks seisupiduriseadmele), mis on kinnitatud jäigale alusele, on vaja kindlaks määrata löögiprotsessi parameetrid ja luua tingimused mille kohaselt on sellised protsessid üksteisega sarnased. Keha ruumilise liikumise üldjuhul saab koostada kuus võrrandit, millest kolm on antud impulsi jäävuse seadusega, kaks on massi ja energia jäävuse seadused ning kuues on oleku võrrand . Need võrrandid sisaldavad järgmisi suurusi: kolm kiiruskomponenti Vx Vy \ Vz> tihedus p, rõhk p ja entroopia. Hajutavaid jõude eirates ja deformeerunud mahu olekut isentroopseks pidades on võimalik entroopia määratlevate parameetrite hulgast välja jätta. Kuna arvestatakse ainult keha massikeskme liikumist, on võimalik määravate parameetrite hulka mitte lisada kiiruste Vx, Vy komponente; Vz ja punktide Л ", Y, Z koordinaadid deformeeritava objekti sees. Deformeeritava mahu olekut iseloomustavad järgmised määratlevad parameetrid:

  • materjali tihedus p;
  • rõhk p, mida on otstarbekam arvestada maksimaalse lokaalse deformatsiooni ja Otmax väärtuse kaudu, pidades seda kontaktvööndi jõutunnuse üldistatud parameetriks;
  • löögi algkiirus V0, mis on suunatud piki normaali pinnale, millele deformeeritav element on paigaldatud;
  • praegune aeg t;
  • kehakaal t;
  • vabalangemise kiirendus g;
  • materjalide E elastsusmoodul, kuna keha pingeseisund kokkupõrkel (välja arvatud kontakttsoon) loetakse elastseks;
  • keha (või deformeeritava elemendi) iseloomulik geomeetriline parameeter D.

Vastavalt mc-teoreemile saab kaheksast parameetrist, millest kolmel on sõltumatud mõõtmed, moodustada viis sõltumatut dimensioonita kompleksi:

Mõõtmeteta kompleksid, mis koosnevad šokiprotsessi määratud parameetritest, on mõned funktsioonid sõltumatud] mõõtmeteta kompleksid P1 - P5.

Määratavate parameetrite hulka kuuluvad:

  • praegune kohalik deformatsioon a;
  • keha kiirus V;
  • kontaktjõud P;
  • pinge kehas a.

Seetõttu võime kirjutada funktsionaalseid suhteid:

Funktsioonide tüüpi / 1, / 2, / e, / 4 saab määrata eksperimentaalselt, võttes arvesse suurt hulka määratlevaid parameetreid.

Kui löögi korral ei teki jääkdeformatsioone kehaosades väljaspool kontakttsooni, on deformatsioon lokaalne ja seetõttu saab kompleksi R5 = pY ^ / E välistada.

Kompleksi Jl2 = Pttjjjax) ~ Cm nimetatakse suhtelise kehamassi koefitsiendiks.

Plastilise deformatsiooni vastupanuvõime koefitsient Cp on otseselt seotud jõu karakteristiku N indikaatoriga (materjali vastavuskoefitsient, sõltuvalt põrkuvate kehade kujust) järgmise seosega:

kus p on materjalide vähendatud tihedus kontakttsoonis; Cm = t / (pa?) Kas kokkupõrkavate kehade vähendatud suhteline mass, mis iseloomustab nende vähendatud massi M ja kontakttsooni deformeerunud mahu vähendatud massi suhet; xV on mõõtmeteta parameeter, mis iseloomustab deformatsiooni suhtelist tööd.

Funktsiooni Cp - / s (R1 (R, R3, R4) saab kasutada ülekoormuste määramiseks:

Kui tagame mõõtmeteta komplekside IJlt R2, R3, R4 arvväärtuste võrdsuse kahe šokiprotsessi puhul, siis need tingimused, s.t.

esindab nende protsesside sarnasuse kriteeriume.

Kui need tingimused on täidetud, on funktsioonide /b /r./z »A» te- arvväärtused sarnastel ajahetkedel -V CtZoimax- const samad; ^ r = const; Cp = const, mis võimaldab määrata ühe šokiprotsessi parameetrid, lihtsalt arvutades ümber teise protsessi parameetrid. Vajalikud ja piisavad nõuded šokiprotsesside füüsiliseks modelleerimiseks võib sõnastada järgmiselt:

  1. Mudeli ja täismõõdulise objekti tööosad peaksid olema geomeetriliselt sarnased.
  2. Mõõtmeteta kompleksid, mis koosnevad määramispaaridest, meetritest, peavad vastama tingimusele (2.68). Mastaabitegurite tutvustamine.

Tuleb meeles pidada, et ainult šokiprotsessi parameetrite modelleerimisel on kehade pingeseisundid (olemus ja mudel) tingimata erinevad.