- •Мета і задачі експериментальних досліджень..
- •Засоби експериментальних досліджень.
- •Переміщення і деформації. Загальна характеристика засобів.
- •Вимірювання переміщень.
- •Визначення деформацій.
- •Обробка результатів вимірювання деформацій.
- •Загальні поняття визначення напружень в елементах будівельних конструкцій.
- •Фізичні основи визначення напружень.
- •Визначення напружень за результатами тензометрії
- •Енергетичні методи визначення напружень.
- •Методи визначення напружень в елементах будівельних конструкцій. Вимірювання напружень датчиками.
- •Поляризаційно-оптичний метод.
- •Рентгенографічний метод.
- •Метод магнітопружності.
- •Метод, заснований на використанні п’єзорезистивного ефекту.
- •Вимірювання напружень датчиками. Магнітопружні датчики
- •Загальні положення при обстеженні конструкцій, будівель та споруд.
- •Зміст обстежень
- •Освідчення об'єкту
- •Способи реєстрації осад і тріщин
- •Контроль якості матеріалів і з'єднань.
- •Перерахунки конструкцій і висновки за результатами обстежень
- •Неруйнівні методи випробування матеріалів.
- •Механічні методи визначення поверхневої твердості.
- •Стандартні механічні методи
- •Методи місцевих руйнувань
- •Загальні дані
- •Для визначення міцності металу
- •Для визначення міцності бетону.
- •Для визначення міцності деревини.
- •Методи пружнього відскоку
- •Метод стрілянини
- •Ультразвуковий імпульсний метод
- •Радіометричний метод
- •Резонансний метод
- •Дефектоскопія будівельних конструкцій. Акустичні методи.
- •Випробування статичним навантаженням. Основи планування випробування.Оцінка стану конструкцій за результатами статичних випробувань
- •Задачі статичних випробувань.
- •Вибір зразків для випробування
- •Вибір схеми завантаження. Способи створення і контроль завантаження. Вибір схеми завантаження
- •Способи створення і контроль завантаження
- •Розподілене навантаження.
- •Зосереджене навантаження
- •Оцінка стану конструкцій за результатами статичних випробувань.
- •Тому, при оцінці результатів випробувань за умову надійності приймають таку:
- •Якщо то конструкцію слід підсилювати Вимірювальні прилади для проведення випробувань будівельних конструкцій
- •Індикатор годинникового типу:
- •Кутові переміщення
- •Деформації зсуву
- •Електротензометрування.
- •Випробування конструкцій динамічним навантаженням-загальні положення. Проведення динамічних випробувань.
- •Види коливань і їх характеристики
- •Випробування конструкцій динамічним навантаженням.
- •Динамічні навантаження.
- •Мета і задачі динамічних випробувань
- •Проведення динамічних випробувань.
- •Вимірювання параметрів
- •Якщо поруч здосліджуваною конструкцією немає нерухомої рамки, її створюють штучно, використовуючи інерційну масу. На рис. 5 показана схема приладу а.М. Ємельянова і в.Ф. Смотрова.
- •Обробка результатів динамічних випробувань
Випробування конструкцій динамічним навантаженням-загальні положення. Проведення динамічних випробувань.
План лекції:
1. Випробування конструкцій динамічним навантаженням, основні динамічні характеристики, види коливань і їх характеристики.
2. Динамічні властивості матеріалів, динамічні навантаження, мета і задачі динамічних випробувань,
3. Способи створення випробувального навантаження, вимірювання параметрів, обробка результатів динамічних випробувань,проведення випробувань коливання стержня, визначення зусиль за результатами динамічних випробувань.
Основні динамічні характеристики. Види коливань і їх характеристики.
Під дією динамічного навантаження в елементах конструкцій виникають деформації, переміщення, зусилля (напруги), що мають характер коливань.
Основною динамічною характеристикою конструкції є частота власних (вільних) коливань. В міру наближення частоти збудливих сил (змушених коливань) до частоти власних коливань конструкції ростуть амплітуди деформацій, переміщень, зусиль. Найбільші амплітуди виникають при резонансі, коли частоти власних і змушених коливань збігаються.
У процесі коливання форма конструкції змінюється по складному закону. Складну форму коливання завжди можна розкласти на ряд простих власних форм. Число таких форм чи частот власних коливань залежить від числа ступенів вільності конструкції, тобто від кількості незалежних параметрів, необхідних для визначення координат усіх її точок у будь-який момент часу. Конструкції з розподіленою масою мають нескінченне число ступенів вільності.
Для оцінки роботи конструкції необхідно знати першу частоту (основний тон) і одну-дві наступних за нею (обертонів). При динамічних випробуваннях ці частоти визначають експериментальним шляхом.
На рис. 1 показані форми коливань однопрогонової балки (шарнірно обперту по кінцям), які відповідають першим трьом власним частотам. Удар посередині прольоту викликає найбільші по величині коливання основного тону, удар у чверті прольоту викликає коливання другої форми. Щоб викликати змушені коливання з формою, що відповідає тому чи іншому тону спектра, потрібно впливати на конструкцію навантаженням з частотою, рівній частоті цього тону.
Види коливань і їх характеристики
Розрізняють два види коливань: вільні і змушені.
Вільними називають коливання, які конструкція робить під дією пружних сил внутрішніх деформацій після того, як вона буде виведена зі стану рівноваги і надана сама собі.
Процес коливального руху, записаний приладами, називається віброграммою. На рис.4.2. показана віброграма вільних коливань, які викликані ударним навантаженням. Унаслідок розсіювання енергії за рахунок внутрішнього тертя й опору середовища вільні коливання є загасаючими.
Випробування конструкцій динамічним навантаженням.
Динамічний модуль пружності.
Чим швидше змінюється навантаження, тим більше позначається вплив пружної післядії. Цим пояснюється деяке збільшення динамічного модуля пружності в порівнянні з його значеннями, визначеними при повільному навантаженні зразка. Динамічний модуль пружності єдиний визначається за допомогою ультразвукового резонансного методу.
Динамічні міцностні характеристики.
При збільшенні швидкості зростання навантаження для більшості матеріалів виявляється тенденція до збільшення межі пластичності і межі міцності. З іншого боку, при різких силових впливах (ударах) збільшується схильність до крихкого руйнування. З можливістю такого руйнування потрібно рахуватися в місцях концентрації напруг у металевих конструкціях.
При тривалій дії динамічних навантажень можливе появлення втоми матеріалів.
Внутрішнє тертя матеріалу.
Внутрішнє тертя є однією з найважливіших характеристик матеріалу. Наявність внутрішнього тертя знижує динамічний ефект. Чим воно більше, тим менше виявляється амплітуда сталих змушених коливань і, отже, зменшуються динамічні напруги дин. Внутрішнє тертя кількісно характеризується коефіцієнтом поглинання , обумовленим за даними вимірів ступенем загасання вільних коливань за формулою: