Главная  Развитие оптической связи 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [ 42 ] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86]



Рис. 6.3. Теоретическая зависимость максимальных растягивающих нагрузок в ЛЭ для первого и шестого ОВ от радиуса изгиба ЛЭ для следующих

шагов скрутки, мм: / - 50; 2-75; 5-100; -#-150; 5- 200;

6-300 (2*= 125 мкм)

1 3 5 7 9 11 Номер ОВ

Рис. 6.4. Теоретические зависимости напряжений и деформаций, возникающих в ОВ ЛЭ от номера ОВ: /-е*; 2-Ti; 3-а„*; 4-а; 5- (р=100мм; rf=I00MKM; A+,-A = d)

Угол между направлениями нагрузок и осью ОВ

6;+=0,5 arctg ег=8г+-Ьл/2.

Стр. + Сти

(6.21)

На рис. 6.3 приведены результаты расчета максимальных растягивающих нагрузок в ЛЭ для крайних из шести ОВ с диаметром оптической оболочки 125 мкм. Шаг укладки ОВ 350 мкм.

Для случая, представленного на рис. 5.3, а (Л( = А), Ti является основным компонентом в совокупности действующих нагрузок (рис. 6.4). Плотность расположения ОВ в ОК, представленных на рис. 5.2 и 5.3, можно рассчитать с помощью выражений, приведенных в [56]. G„i рассчитывается исходя из соотношения

(6.22)

где Ее-модуль Юнга сердечника ОК или центрального армирующего элемента; Ef-модуль Юнга прочих элементов ОК (демпфера, оболочек, брони и пр.); и Si-площадь поперечного сечения сердечника и прочих элементов ОК;




Рис. 6.5. Упрощенная модель для расчета деформаций в концентрическом ОК: /-сердечник с армирующим элементом; 2-ОВ; 3-защитная полимерная оболочка (например, ПЗО); 4-демпфер; 5-защитная оболочка

8к-относительное удлинение ОК; п.-число ОВ в ОК; Fob-сила натяжения каждого ОВ, направленная под углом скрутки 6 = arctg(27i;y4 z) к оси ОК; А - радиус скрутки (для конструкции, представленной на рис. 5.3, а, А равно половине ширины ЛЭ). Для ОВ в первичном покрытии, например, из эпоксиакрилата о.в = о.в •о.в бсв; -о.в-площадь поперечного сечения ОВ; -относительное удлинение О В (принимается не более 0,25%).

В более общем случае, когда ОВ имеет сложную конструкцию запщтных покрытий, при расчете Fo необходимо учитывать слагаемое ЕБг., где Е и -модуль Юнга и площадь поперечного сечения полимерного защитного покрытия.

Значение Ор; < Fo.b Ео.в» исходя из чего можно определить требования к механическим характеристикам ЛЭ и ОК в целом.

Для конструкций, представленных на рис. 5.2, а, расчет растягивающих и изгибающих нагрузок проведен в [59].

Значение F определяется с помощью (6.22). Расчетная схема приведена на рис. 6.5. Для ОВ в ПЗО при его натяжении появляется нормальная поперечная сила, которая сжимает внутренние слои ОК, уменьшая А. Расчет деформаций ОВ при воздействии растягивающей нагрузки представлен в табл. 6.3.

Для ОВ в ТЗО его избыточная длина, а следовательно и удлинение определяются по (6.28), при этом А.р. Выражение со знаком плюс соответствует случаю, приведенному на рис. 6.6, а; 8о.в = 0-рис. 6.6,6; выражение со знаком минус- рис. 6.6, е.



Таблица 6.3. Расчет деформации ОВ в конструкциях ОК с повивной скруткой ОВ при воздействии растягивающих нагрузок

Рис. 6.5 (ов с пзо)

Рис. 6.6 (ов с тзо)

Рис. 6.7

Рис. 6.8

Fn = F„Jp (6.23)

p=/sme (6-24)

ЬА=еА (6.25)

+ (А-Ке-К,)/(КбЕп) +

+ (i?6-5)/(J?5£„)] (6.26)

eo.B=EKCose-esme (6.27)

Е,„я,±(2п/р)(А,±0,5г)г (6.28) £„,, = (ТКЛР,-ТКЛР„.,(Го- Г)-~(2nlpf(A, + 0,5r)r>0 (6.29)

L.LlXHA/pfk] (6.31) Р,=А{\+[р12пАУ} (6.32)

cos(jiz/p)+

+- sin*(jcz/p)

(6.33)

6».,=-

А,=А-К

(6.30)

-(2R,-h„)

(6.34)

Здесь F„-сила, сжимающая внутренние слои ОК; р-радиус кривизны винтовой линии, по которой уложено ОВ;

-относительное удлинение материалов ОК по радиусу А; &А-сжатие слоев ОК под действием силы F„; р-шаг скрутки ОВ в ТЗО; ТКЛР„ и ТКЛР...-ТКЛР ОК и ОВ соответственно; Т и Го-температуры окружающей среды рабочая и нормальная; г-расстояние между центрами ТЗО и ОВ в данной ТЗО; А-радиус геликоиды, образованной ТЗО в скрутке; Rr.,.o-радиус ТЗО; /„-длина ОВ в пазу сердечника; L-длина ОК; к„ = 2п - для спиральной укладки; к„ = п*/4-для реверсивной укладки; и рг - радиусы кривизны ОВ для спиральной и реверсивной укладок; z-продольная координата.



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [ 42 ] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86]

0.0008