1.5. Экспериментальное исследование нелинейного деформирования цилиндрических панелей.

Эксперименты проводились на цилиндрических панелях с геометрическими и физическими данными, приведёнными в таблице 1.4 [49] .

На рисунке 1.11 дан эскиз цилиндрической панели.

На рисунке 1.12 показана схема установки, на которой проводились испытания. Установка для испытания панелей состоит из корпуса 1, рамки 2, которые вырезаны из трубы радиуса панели R. Между ними с асбометаллической прокладкой 3, зажималась испытуемая панель 4 посредством винтовых пар 5, что имитировало жёсткую заделку панели.

Таблица 1.4 - Данные испытуемых цилиндрических панелей

Номер панели	Хорда панели Н, мм	Длина панели b,мм	Толщина h, мм	Радиус R,мм	Материал	температура испытаний 0С	Модуль Юнга Е, Кгс/см2	Начальный прогиб в центре, мм
1	100	100	0.8	1∙103	Титан ОТ4-0	200	0.95·106	0,0
2	100	150	0.8	1∙103	Титан ОТ4-0	20	1.2·106	0,0
3	100	150	0.8	0.5·103	Сталь ХI8НIOT	20	1.8 ·106	0.1
4	100	150	0.8	0.5·103	Сталь ХI8НIOT	700	0.41·106	0.2

В пространство между корпусом 1 и панелью 4 через штуцер 6 подавалась давление воздуха, создавая нагрузку на панель. Деформация панели измерялась в центре с помощью микрометра часового типа 7. Вся установка помещалась в муфельную печь 6, создающую тепловое нагружения панели.

Рисунок 1.11 - Цилиндрическая панель

Рисунок 1.12 - Установка для испытаний цилиндрических панелей давлением воздуха при повышенных температурных

Таким образом, жестко заделанные панели подвергались равномерному давлению воздуха в условиях нагрева до 1000°С.

Из испытанных панелей были отобраны те, в которых деформирование происходило с сохранением основной исходной формы. То есть имела место одна симметричная полуволна деформаций по дуге панели.

На рисунке 1.13 представлены экспериментальные кривые зависимости давления q на панель от ее перемещения в центре Х. Номера графиков соответствуют номерам панелей в таблице 1.4.

При достижении перемещений панели хорды ее дуги угол наклона касательных к оси Х (то есть жесткость панели) уменьшается.

Рисунок 1.13 - Экспериментальные зависимости давления на панель q от смещения центра панели Х

Рисунок 1.14 - Экспериментальные кривые распределения перемещений Х жестко заделанной панели в зависимости от ширины хорды b

Выводы по главе:

Получены экспериментальные кривые зависимостей нагрузки от перемещений, необходимые для отработки новых расчетных моделей ирисовых пружин и оболочек.

Анализ экспериментальных результатов нелинейного деформирования ирисовых пружин показал, что при создании метода расчета необходимо точно учитывать исходную и текущую форму деформирования упругих элементов ирисовых пружин.