Проведение динамических испытаний

Содержание

Слайд 2

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Виды испытательных нагрузок Статические (квазистатические)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Виды испытательных нагрузок

Статические (квазистатические) нагрузки

Динамические

нагрузки

где t – время действия нагрузки
Т – период собственных колебаний конструкции

Слайд 3

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Динамические испытания строительных конструкций -

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Динамические испытания строительных конструкций
- это быстрое

изменение во времени внешнего воздействия (то есть его величины, направления или места приложения), когда нельзя пренебречь влиянием сил инерции

Типичные динамические нагрузки
– вибрационная нагрузка, создаваемая работой механизмов с неуравновешенными массами, например, от компрессоров, вибростолов, грохотов, станков и др.
– динамическая составляющая ветровой нагрузки, которая оказывает существенной воздействие на высотные сооружения (мачты, дымовые трубы и др.) и многоэтажные здания высотой более 40 м;
– ударная нагрузка от действия копров, молотов и др.
– подвижная нагрузка от транспорта, кранов и др.

Слайд 4

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Задачи динамических испытаний Определение параметров

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Задачи динамических испытаний
Определение параметров динамических воздействий


амплитуда
частота
Определение динамических характеристик конструкций
получение амплитудно-частотных характеристик
нахождение собственных форм колебаний конструкции
определение характеристик рассеяния энергии при колебаниях
Слайд 5

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Испытания вибрационной нагрузкой k =

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Испытания вибрационной нагрузкой

k = 1, 2,

3
q = погонный вес
Слайд 6

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Испытания ударной нагрузкой Прямой удар

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Испытания ударной нагрузкой

Прямой удар

Обратный удар


– коэффициент динамичности при ударе

где

– ударный импульс

– статический прогиб балки от груза такой же массы

– при любой скорости удара

Слайд 7

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Испытания ударной нагрузкой В случае

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Испытания ударной нагрузкой

В случае свободного падения:

Изменение

формы и продолжительности ударного импульса
Упругая прокладка Демпфирующая прокладка Масляный демпфер
Слайд 8

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Пример

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Пример

Слайд 9

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Испытания на удар подкрановых балок и крановых путей

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Испытания на удар подкрановых балок и

крановых путей
Слайд 10

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Усталостные испытания Цель: Получение ресурса

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Усталостные испытания

Цель:
Получение ресурса при заданной циклической

нагрузке
Получение допустимого уровня нагрузки для нужного ресурса
Нагрузка:
Гармоническая (синусоидальная)
Случайная.
Объекты испытаний:
1. Гладкие образцы (зарождение трещины)
2. Образцы с дефектом (трещиной)
3. Фрагменты конструкций (узлы)
4. Отдельные конструкции (сосуды давления)
Слайд 11

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Диаграмма усталостных испытаний

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Диаграмма усталостных испытаний

Слайд 12

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Усталостные испытания Примеры образцов для испытаний на усталость

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Усталостные испытания

Примеры образцов для испытаний на

усталость
Слайд 13

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Испытания на ударную вязкость Для

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Испытания на ударную вязкость

Для испытаний на

ударную вязкость наибольшее распространение получили маятниковые копры
Слайд 14

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ В ходе испытаний определяется работа,

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

В ходе испытаний определяется работа, затрачиваемая

на пластическую деформацию и разрушение образца.
Ударная вязкость – отношение затраченной работы к площади поперечного сечения образца.
Слайд 15

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Динамические нагружающие устройства 1. Механические 2. Гидравлические 3. Электромеханические

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Динамические нагружающие устройства

1. Механические

2. Гидравлические

3. Электромеханические

Слайд 16

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Механические вибрационные машины – эксцентрик Ненаправленного действия

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Механические вибрационные машины

– эксцентрик

Ненаправленного действия

Слайд 17

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Механические вибрационные машины – эксцентрик Направленного действия. Гармонические колебания.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Механические вибрационные машины

– эксцентрик

Направленного действия.

Гармонические колебания.
Слайд 18

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Механические вибрационные машины Направленного действия. Гармонические колебания.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Механические вибрационные машины

Направленного действия. Гармонические колебания.


Слайд 19

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Механические вибрационные машины Направленного действия. Гармонический изгибающий момент.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Механические вибрационные машины

Направленного действия. Гармонический изгибающий

момент.
Слайд 20

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Гидравлические испытательные машины (гидропульсаторы) Система

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Гидравлические испытательные машины (гидропульсаторы)

Система с однопоршневым

бесклапанным насосом

1. Испытываемая конструкция 4.Задающий цилиндр
2. Поршень пульсатора 5.Кривошипно-шатунный механизм
3. Маслонасос
Данный тип пульсатора создает только гармонические колебания.
Имеется возможность регулировки амплитуды и частоты колебаний и возможность задания статической нагрузки.

Слайд 21

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Электрогидравлические системы 1. Испытываемая конструкция

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Электрогидравлические системы

1. Испытываемая конструкция
2. Рабочий цилиндр пульсатора
3.

Система электрогидроклапанов
4. Маслонасос
5. Электронный блок управления
6. Генератор случайных колебаний
7. Магнитограф

Данный тип пульсатора универсален: имеется возможность создания любой нагрузки, в том числе с заданными статистическими характеристиками.
Имеется возможность воспроизведения любых натурных условий нагружения.

– ускорение

– сила тока

Слайд 22

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Электродинамические стенды 1. Модель сооружения,

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Электродинамические стенды

1. Модель сооружения, установленная на вибростоле
2. Основание

вибростола (сердечник мощного электромагнита)
3 и 4. Электромагнитная система
5. Демпфирующие пружины
6 и 7. Электронный блок управления с усилителем
8. Вибродатчик, осуществляющий контроль и управление требуемым режимом нагружения

– сила выталкивания

– длина проводника

– сила тока

Слайд 23

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Методы и средства регистрации динамических

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Методы и средства регистрации динамических параметров

при проведении испытаний

Основные регистрируемые параметры:
Динамические перемещения (амплитуды)
Динамические деформации
Динамические усилия (давления)
Динамические напряжения
Частоты колебаний
Скорости и ускорения
Углы сдвига фаз

Слайд 24

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Принципы регистрации динамических параметров: Динамический

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Принципы регистрации динамических параметров:

Динамический (создание на

конструкции искусственной неподвижной точки)

Кинематический (неподвижная опора)

Слайд 25

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Механические вибрографы Упорная штанга Отметчик

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Механические вибрографы

Упорная штанга
Отметчик времени
Цветная лента с

восковым слоем
Пишущая стрелка
Пружина

Электромеханические самопишущие приборы

Рамка
Магнит
Пружина
Перо
Лента

= 0-100Гц

Слайд 26

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Светолучевой осциллограф = 0-5000Гц 1.Лампа

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Светолучевой осциллограф

= 0-5000Гц

1.Лампа
2.Линза
3.Зеркальце
4.Рамка
5.Лента из УФ бумаги

=

0-800Гц

Магнитная лента
Стирающая головка
Записывающая головка
Воспроизводящая головка

Магнитографы

Слайд 27

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Обработка виброграмм затухающих колебаний Обработка

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Обработка виброграмм затухающих колебаний

Обработка записей колебаний

Определение

логарифмического декремента
затухания по резонансной кривой
Слайд 28

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Определение амплитуд и частот компонентов

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Определение амплитуд и частот компонентов методом

огибающих

Запись двух компонентного колебания
Двойная амплитуда высокочастотной составляющей
Сумма низкочастотных компонентов
Максимальная ширина полосы огибающих равна сумме двойных амплитуд компонентов, а минимальная ширина – их разности.
Анализ виброграммы биений
Частота биений равна разности частот компонентов

Обработка периодических колебаний в виде суммы нескольких гармонических