ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Из введения и предисловия авторов из "Введение в фотомеханику " Измерение двойного лучепреломления — весьма эффективное и точное экспериментальное средство определения напряжений и деформаций, используемое в поляризационно-оптическом методе. Как и другие экспериментальные методы, поляризационно-оптический метод применяют на практике в тех случаях, когда расчетные методы, пригодные в основном для тел с относительно простыми геометрией и граничными условиями, становятся слишком громоздкими. Применение поляризационно-оптического метода, однако, не ограничивается определением нолей напряжений и деформаций в телах сложной формы и со сложными граничными условиями, а распространяется также на разработку и проверку новых методов расчета. [c.8] Поляризационно-оптический метод обладает преимуществом по сравнению с механическими и оптическими тензометрами, так как он выявляет общую картину распределения напряжений, тогда как тензометры дают сведения лишь для отдельных точек. Эта особенность метода позволяет сравнительно легко исследовать поля напряжений, т. е. определять направления и величины напряжений для всех точек. Рассматриваемый метод особенно полезен при исследовании концентрации напряжений, и для выбора оптимальных формы и размеров деталей машин и конструкций при их проектировании. [c.8] Основные сведения из оптики, необходимые для понимания поляризационно-оптического метода, носят общий для всех его приложений (фотоупругость, фотовязкоупругость, фотопластичность, динамическая фотоупругость и др.) характер. Большая часть используемой аппаратуры тоже имеет общее назначение. Методы фото упругости, однако, разработаны полнее других применений поляризационно-оптического метода. Авторы стремились изложить в настоящей книге самые общие принципы, приложимые ко всем разделам поляризационно-оптического метода, хотя большая часть примеров, приводимой литературы и рассматриваемых приложений относится к упругим задачам. [c.8] В случае плоского поля напряжений изохромы и полосы представляют собой геометрические места точек одинаковых величин наибольших касательных напряжений в плоскости модели. Простым подсчетом порядков полос и их умножением на соответствующую константу, определяемую путем тарировки, можно определить распределение наибольших касательных напряжений по всему нолю пластины. На свободном контуре, а такж в любой другой точке с одноосным напряженным состоянием наибольшее касательное напряжение равно половине отличного от нуля главного напряжения. Для определения отдельно величин главных напряжений в случае плоского или объемного напряженного состояния данных, которые дает картина изохром или полос при прямом просвечивании, оказывается недостаточно, а необходимые дополнительные данные находят вспомогательными способами. [c.9] В использовании явления замораживания для определения напряжений при объемном напряженном состоянии. Затем были найдены пути решения плоских задач при динамических (циклических и нестационарных) нагрузках и некоторых задач вязкоупругости и пластичности. Наконец, применение тонких пленок или листов из оптически чувствительного материала, приклеиваемых на поверхности натурных конструкций, еще больше расширило область применения поляризационно-оптического метода. [c.10] Настоящая книга, равно как и ранее опубликованное пособие ), предназначена для инженеров и студентов, занимающихся исследованием напряжений. Она написана на основе курса лекций по экспериментальным методам исследования напряжений, который читался одним из авторов в Иллинойсском технологическом институте. От читателя требуется знание теории упругости в объеме указанного пособия или других учебников ). [c.10] Первые восемь глав книги, в которых изложены основы поляризационно-оптического метода, могут быть использованы в качестве руководства без привлечения материала из других источников. Вторая часть книги посвящена приложениям поляриза-ционпо-оптического метода. Авторы и их сотрудники в процессе своей работы решили этим методом сотни задач. В книге рассмотрены примеры, иллюстрирующие методику исследования некоторых типовых задач. Одна их часть интересна преимущественно в академическом плане, в то время как другая имеет практическое значение. Рассмотрены решения плоских и пространственных задач, а также статических и динамических задач с некоторыми особенностями в технике эксперимента и методике обработки результатов измерения. Более подробные сведения и результаты других применений метода читатель сможет найти в различных журнальных статьях, на которые в книге дается много ссылок. Эта вторая часть книги интересна прежде всего для приступающих к изучению поляризационно-оптического метода, но авторы надеются, что она заинтересует и специалистов, работающих в рассматриваемой области. [c.10] Фотографии картины изохром (а) и картин муаровых полос (б) для диска диаметром 127 мм, полученные с помощью микровспышки через 1805 мксек после удара груза весом 30 г, падающего с высоты 810 мм. [c.12] Решение одной задачи несколькими методами часто практикуется во многих опубликованных работах авторов, в том числе и в настоящей книге. Целесообразность применения нескольких методов можно пояснить на следующих примерах. В моделях из оптически чувствительного материала иногда создаются весьма значительные перемещения (например, при фиксировании деформаций), которые можно довольно точно измерить очень простыми средствами. На фиг. П.1 показаны картины полос (а) и (б) и изменение формы (б) поперечного сечения объемной модели кольца сложной формы из оптически чувствительного материала. Диаметр модели кольца составляет около 200 мм. Изменения геометрических размеров порядка нескольких десятых миллиметра в плоскости кольца вдоль обозначенных линий и перпендикулярно к поверхности можно точно измерить микрометрами и индикаторами. Относительные деформации порядка 10 можно определить с помощью микроскопа. Относительные изменения толщины порядка 10 , возникающие в срезах, также можно легко измерить стандартным компаратором. Эти измерения дополняют и контролируют результаты, получаемые с помощью поляризационнооптических измерений. Для исследования распределения нестационарных напряжений и деформаций удобно поляризационно-оптический метод сочетать с методом полос муара (фиг. П.2 и П.З). [c.14] Хотя эта книга и содержит необходимые основные сведения, ее все-таки нельзя назвать полным пособием по поляризационнооптическому методу исследования напряжений и деформаций, так как некоторые сведения пришлось опустить. Так, читатель найдет здесь мало сведений о стандартных линзовых полярископах, о некоторых оптически чувствительных материалах, например о бакелите 61-893, о фотометрах и некоторых методах, которыми авторы пользуются редко. Все такие ценные сведения читатель сможет найти в других опубликованных работах. С другой стороны, приборы и методы, которые но опыту авторов особенно полезны и интересны, описаны здесь детально, даже если они и редко упоминаются в других книгах или статьях. Таким образом, хотя в книге содержится много классических сведений, все же авторы стремились внести все новое, что им подсказывала их собственная практика. [c.14] Вернуться к основной статье