Спосіб визначення пружних властивостей авіаційних конструкцій

Спосіб визначення пружних властивостей авіаційних конструкцій, який полягає в навантаженні конструкції шляхом порушення у ній коливань і виміру амплітуд вібропереміщень, який відрізняється тим, що на конструкції закріплюють силопередаючий важіль і збуджують крутильні коливання шляхом додатка до його закінцівок пари сил періодично змінюючогося знака, вимірюють амплітуди вібропереміщень закінцівок, а точку, що відповідає координаті проекції центру жорсткості досліджуваного перетину, визначають по співвідношенню значень амплітуд вібропереміщень закінцівок і довжині силопередаючого важеля за залежністю Винахід відноситься до галузі літакобудування і може бути використаним для визначення пружних властивостей авіаційних конструкцій, переважно для визначення координат осі жорсткості конструкції літального апарата і для контролю за їх зміною в процесі експлуатації Відомий спосіб визначення пружних властивостей авіаційних конструкцій, при якому роблять навантаження конструкції і визначають переміщення точок зазначеної конструкції /1/ Недоліком відомого способу визначення пружних властивостей авіаційних конструкцій є його мала швидкодія Найбільш близьким технічним рішенням як за суттю, так і за результатом, що досягається, обраним за прототип, є спосіб визначення пружних властивостей авіаційних конструкцій, який полягає в навантаженні конструкції шляхом порушення у ній коливань і виміру амплітуд вібропереміщень 121 Недоліком способу визначення пружних властивостей авіаційних конструкцій, обраного за прототип, є його мала швидкодія В основу винаходу покладена задача шляхом усунення недоліків прототипу забезпечити підвищення швидкодії визначення координат осі жорсткості авіаційної конструкції Суть винаходу в способі визначення пружних властивостей авіаційних конструкцій, який полягає в навантаженні конструкції шляхом порушення у ній коливань і виміру амплітуд вібропереміщень, досягається тим, що на конструкції закріплюють силопередаючий важіль і збуджують крутильні коливання шляхом додатка до його закінцівок пари сил періодично змінюючогося знака, вимірюють амплітуди вібропереміщень закінцівок, а точку, що відповідає координаті проекції центру жорсткості досліджуваного перетину, визначають по співвідношенню значень амплітуд вібропереміщень закінцівок і довжині силопередаючого важеля за залежністю я v 9 а+Ь де а - амплітуда вібропереміщень однієї закінцівки силопередаючого важеля, b - амплітуда вібропереміщень другої закінцівки силопередаючого важеля, £вгж - довжина силопередаючого важеля Y u а х 'важ a + b де а - амплітуда вібропереміщень однієї закінцівки силопередаючого важеля, b - амплітуда вібропереміщень другої закінцівки силопередаючого важеля, Іваж - довжина силопередаючого важеля Порівняльний аналіз технічного рішення, яке 00 о (О заявляється, із прототипом, дозволяє зробити висновок, що спосіб визначення пружних властивостей авіаційних конструкцій відрізняється тим, що на конструкції закріплюють силопередаючий важіль і збуджують крутильні коливання шляхом додатка до його закінцівок пари сил періодично змінюючогося знака, вимірюють амплітуди вібропереміщень закінцівок, а точку, що відповідає координаті проекції центру жорсткості досліджуваного перетину, визначають по співвідношенню значень амплітуд вібропереміщень закінцівок і довжині силопередаючого важеля за залежністю Y u 60847 а і b вібропереміщень закінцівок 4 силопередаючого важеля 1 Довжина Іваж силопередаючого важеля 1 є відомим розміром Крутіння конструкції 2 відбувається відносно точки, що є центром жорсткості Ni І-ГО перетину, у якому установлений силопередаючий важіль 1 Тому по ВІДОМІЙ ДОВЖИНІ Іваж І ЭМПЛИТуДЭМ Э І Ь вібропереміщень закінцівок 4 силопередаючого важеля 1 можна визначити координату Xd центру жорсткості Ni досліджуваного і-го перетину конструкції в проекції на поверхню конструкції за формулою Y u ах 'важ a + b аХ 'важ a + b де а - амплітуда вібропереміщень однієї закінцівки силопередаючого важіля, b - амплітуда вібропереміщень другої закінцівки силопередаючого важіля, Іваж - довжина силопередаючого важіля Установлюючи силопередаючий важіль 1 у будь-якому 1-ому перетині конструкції 2, визначають координати Xdi центру жорсткості усіх N цих перетинів, по яких, при необхідності, можна визначити положення осі жорсткості конструкції в проекції на м поверхню Спосіб визначення пружних властивостей авіаційних конструкцій може бути застосованим для дослідження будь-яких консольних закріплених конструкцій, наприклад, крила літального апарата, оперення (стабілізатора або кіля) Відрізняється швидкодією і простотою при великій точності визначення координат осі жорсткості (до 0,01% відносно хорди крила літака) Підвищення ефективності застосування способу визначення пружних властивостей авіаційних конструкцій, у порівнянні з прототипом, дозволить істотно скоротити час визначення центру жорсткості у перетинах випробовуваній конструкції при одночасному значному скороченні трудовитрат на підготовку устаткування, що входить у систему порушення коливань ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ 1 «Справочник машиностроителя», т 3, под ред С В Серенсена, М, Машгиз, 1962, стор 388390 - аналог 2 «Справочник машиностроителя», т 3, под ред С В Серенсена, М, Машгиз, 1962, стор 406407 - прототип де а - амплітуда вібропереміщень однієї закінцівки силопередаючого важеля, b - амплітуда вібропереміщень другої закінцівки силопередаючого важеля, Іваж - довжина силопередаючого важеля Таким чином, спосіб визначення пружних властивостей авіаційних конструкцій, який заявляється, відповідає критерію винаходу «новизна» Суть способу визначення пружних властивостей авіаційних конструкцій, який заявляється, пояснюється за допомогою ілюстрацій, де на фіг 1 надана схема здійснення зазначеного способу, на фіг 2 надана схема закріплення силопередаючого важеля на випробовуваній конструкції (крилі літака), на фіг 34 надані схеми етапів збудження коливань випробовуваної конструкції із закріпленим силопередаючим важелем Спосіб визначення пружних властивостей авіаційних конструкцій реалізований за допомогою спеціального обладнання таким чином Силопередаючий важіль 1 жорстко закріплюють на випробовуваній конструкції 2 в іому перетині (див фіг 2) Збуджують крутильні коливання конструкції (із закріпленим силопередаючим важелем 1), наприклад, за допомогою пари сил P(t) періодично змінюючогося знака (наприклад, за допомогою блока електромагнітних вібраторів 3, у яких у кожний період коливань задіяні діагональне протилежні електромагніти) Після виходу системи на режим сталих крутильних коливань, заміряють амплітуди ФІГ 1 60847 Фи. 2 Фіг. 4 Комп'ютерна верстка О В Кураєв Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119