Метод оптический исследования напряжений

Так, проф. В. Л. Кирпичеву принадлежит создание, по-видимому, первого учебника по сопротивлению материалов в нашей стране. Он был первым исследователем в нашей стране, применившим поляризационно-оптический метод для исследования напряжений в элементах конструкций. Акад. С. П. Тимошенко прославил отечественную и мировую науку фундаментальными исследованиями в области устойчивости стержней, пластин и оболочек. Многие его методы вошли в мировую науку как методы Тимошенко. Он, по-видимому, один из первых в нашей стране занялся усталостью материалов. Созданные С. П. Тимошенко замечательные учебники по сопротивлению материалов выдержали множество изданий и были переведены на многие языки мира. [c.12]

Применение поляризационно-оптического метода к исследованию напряжений в изгибаемых пластинах, имеющих поперечные над-230 [c.230]

Одним из новых применений поляризационно-оптического исследования напряжений является получивший развитие в последние годы метод исследований деформированного и напряженного состояния на поверхности деталей с использованием слоев из прозрачных оптически чувствительных материалов. Слой оптически чувствительного материала наносится на поверхность детали либо в жидком виде и затем подвергается полимеризации, или наклеивается в виде пластинки. Измерения проводятся при деформациях слоя в пределах пропорциональности между наблюдаемым порядком полос интерференции и деформацией в слое. Величины наблюдаемых двойных лучепреломлений дают разности главных деформаций слоя, равные разностям главных деформаций на поверхности металла. Направления главных деформаций получаются как поле изоклин. [c.240]

Так как принятый в данной работе и описанный выше способ подготовки поверхности обеспечивал совместную деформацию алюминия и слоя до 2% (при карбинольном клее) и до 2,5% (при клее холодного отверждения), что является достаточным для большинства исследований, то нет необходимости применять более сложную методику. При применении данного метода к исследованию напряжений у плохо отражающих материалов и на очень грубых поверхностях на оптически чувствительный слой наносится металлическая краска (например, алюминиевая), а затем слой приклеивается металлизированной поверхностью к исследуемой детали. [c.247]

ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИЙ МЕТОД ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ НАПРЯЖЕНИЙ В КОМПОЗИТНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ [c.285]

I ... 3 мм или тонких покрытий, которые наносят в жидком виде и потом полиме-ризуют. Поляризационно-оптический метод используют для исследования напряжений за пределами упругости, температурных, при динамических воздействиях, [c.478]

Оптический метод исследования напряжений заключается в том, что прозрачная модель из оптически активного материала (большей частью из специального органического стекла) в нагруженном состоянии просвечивается в поляризованном свете. Изображение модели на экране оказывается при этом покрыты м системой полос, форма и расположение которых определяются напряженным состоянием модели. Путем анализа, полученной картины имеется возможность найти величину возникающих напряжений. [c.516]

Двойное лучепреломление сохраняется после прекращения действия деформирующей силы, если в теле остаются напряжения. Например, блоки закаленного стекла обнаруживают хорошо выраженную хроматическую поляризацию. Искусственная анизотропия является чувствительным методом наблюдения напряжений, возникающих в прозрачных телах. К сожалению, большинство технически важных материалов (металлы) непрозрачно, поэтому данный метод непосредственно к ним не применим. Однако оптическим методом можно проводить исследования напряжений на моделях из прозрачного изотропного материала (обычно из оргстекла). Выполненная из такого материала модель детали, подлежащей исследованию, ставится под нагрузку, имитирующую ту, которая имеет место в действительности, и по картине между скрещенными поляризаторами изучают возникающие напряжения, их распределение, зависимость от соотношения частей модели и т. д. Этот метод исследования называется методом фотоупругости. [c.64]

Следует отметить, что при постоянных объемных силах уравнения, устанавливающие распределение напряжений в плоской задаче, не содержат упругих постоянных материала. По этой причине и представляется возможным широко использовать в практике моделирование и, в частности, переносить результаты исследований напряжений, проведенных оптическим методом при помощи поляризованного света на прозрачных материалах (целлулоид и др.) на другие материалы, например сталь. [c.37]

Теорема Леви—Мичелла является основой оптического метода исследования напряжений, так как согласно этой теореме вместо изучения напряжений в изотропных металлических телах можно изучать напряжения в прозрачных изотропных телах, оптически чувствительных к возникающим в них напряжениям. [c.239]

Наиболее просто при помощи оптического метода анализируют плоское напряженное состояние в моделях постоянной толщины. Вместе с тем существуют приемы исследования и объемного напряженного состояния. Эта задача, однако, оказывается значительно более сложной как по технике эксперимента, так и по обработке полученных результатов. [c.555]

Оптический метод исследования напряжений заключается Б том, что прозрачная модель из оптически активного материала (обычно из специального органического стекла) в нагруженном состоянии просвечивается в поляризованном свете. Изображение модели на экране оказывается при [c.475]

Методы исследования напряжений в оптически прозрачных изделиях с помощью поляризованного света широко применяют в различных отраслях промышленности — стекольной, электровакуумных приборов, химической, в производстве полимеров, алмазных инструментов, различных искусственных кристаллов (в том числе лазерных) и др. [c.111]

Полярископ. Изохромы. Сущность оптического метода исследования напряжений наглядно представляется при рассмотрении прибора, называемого полярископом. Схема полярископа изображена на рис. 85. Он состоит из двух поляроидов или призм Николя, называемых поляризатором (/) и анализатором (//) полярископа. [c.131]

Наряду с тензометрическим методом исследования напряжений в инженерной практике и в области научных исследований широкое применение находит также поляризационно-оптический метод, иначе называемый методом фотоупругости. [c.229]

А. Физико-механические основы оптического метода исследования напряжений в плоских моделях. [c.229]

Формула (IV, 19), называемая формулой Вертгейма, лежит в основе поляризационно-оптического метода исследования напряжений. [c.235]

В зависимости от типа материала, вида напряженного состояния, характера нагружения и уровня деформаций разрушение может быть обусловлено накопленным усталостным повреждением, накопленной деформацией или их совокупностью. В связи с этим необходимо измерять как величину суммарной односторонней накопленной деформации, так и изменение амплитуды деформации при каждом цикле нагружения [83]. Для исследования циклически упрочняющихся материалов наиболее эффективен метод оптически чувствительных покрытий, а также метод тензометрии (при величине деформации в первом полуцикле Г%). Для измерения перемещений в зоне вершины трегцины рекомендуется метод оптической интерференции, причем величина исходной деформации должна быть 1%. [c.239]

Наблюдение методами обычной световой микроскопии за процессами, предшествующими деформации, практически неосуществимо, так как накапливание внутренних напряжений, полигонизация и тому подобные явления, приводящие в дальнейшем к проявлению сдвигов и перемещений, сказывающихся на образовании микрорельефа на поверхности образца, не могут быть выявлены оптическими методами. Для исследования этих явлений целесообразно применение рентгеноструктурного анализа, позволяющего осуществлять прецизионное измерение периода решетки, оценку микро-иапряжений, фрагментации и разворота зерен и др. [c.159]

Метод исследования напряженных состояний моделей сложной геометрической формы при произвольном сочетании действующих внешних нагрузок, основанный на том, что некоторые прозрачные материалы могут изменять свои оптические свойства в зависимости от уровня действующих в них механических напряжений, называется методом фотоупругости. Этот метод использует явления возчик- [c.63]

Метод нанесения тонкого слоя оптически активного материала на прозрачную или непрозрачную модель и исследования напряжений только в этом тонком слое. Известно, что такой метод при использовании отраженных лучей, которые предварительно прошли через оптически активный слой, дает возможность исследовать напряжения в реальных конструкциях, в том числе вращающихся. [c.72]

Лля исследования напряженного состояния на деталях плавных форм, в частности листовых, применяют метод полос муара. Он основан на оптическом совмещении мелкой сетки (растра) на деформированной детали с недсформированшам растром и получением в результате полос муара.- [c.478]

Описанным выше приемом просвечивания, плоской модели в монохроматическом свете не исчерпываются возможности оптическо10 метода. Часто просвечивание модели проводится в белом свете. На экране в этом случае вместо темных и светлых полос получаются цветные полосы с непрерывными переходами через цвета спектра. Существуют способы просвечивания моделей с погашением изоклин. Известны приемы исследования напряженного состояния в пространственных моделях путем замораживания оптической анизотропии с последующим разрезанием модели на плоские образцы. [c.520]

Регистрация искусственной анизотропии является очень чувствительным методом наблюдения напряжений, возникающих в прозрачных телах. Его с успехом применяют для наблюдения за напряжениями, возникающими в стеклянных изделиях (паянных и прессованных), охлаждение которых производилось недостаточно медленно. К сожалению, громадное большинство технически важных материалов непрозрачно (металлы), вследствие чего этот прием к ним непосредственно не приложим. Однако в последнее время получил довольно широкое распространение оптический метод исследования напряжений на искусственных моделях из прозрачных материалов (целлулоид, ксилонит и т. д.). Приготовляя из такого материала модель (обыкновенно уменьшенную) подлежащей исследованию детали, осуществляют нагрузку, имитирующую с соблюдением принципа подобия ту, которая имеет место в действительности, и по картине между скрещенными поляризаторами изучают возникающие напряжения, их распределение, зависимость от соотношения частей модели и т. д. Хотя приводимые выше эмпирические закономерности, связывающие измеренную величину По — и величину напряжения Р, позволяют в принципе по оптической картине заключить о численном распределении нагрузки по модели, однако практическое осуществление таких численных расчетов крайне затруднительно. Несмотря на ряд усовершенствований и в методике расчета, и в технике эксперимента, настоящий метод имеет главным образом качественное значение. Однако и в таком виде он дает в опытных руках довольно много, сильно сокращая предварительную работу по расчету новых конструкций. В настоящее время имеется уже обширная литература, посвященная применениям этого метода. [c.527]

Из многочисленных экспериментальных исследований в настоящем томе представлены только результаты по оптическому методу исследс вания напряжений (глава 10). К сожалению, рассматриваются лишь вопросы фотоупругости, хотя в последнее время наметился значительный прогресс в исследованиях по фотопластичности и фотовязкоупругости. [c.7]

Абдулалиев 3. Э., Пригоровскнй И. И., Поляризационно-оптические исследования термоупругих напряжений в конструкциях из материалов с различными коэффициентами температурного расширения, сб. Методы исследования напряжений в конструкциях , М., Наука , 1976, 93—104. [c.551]

На рис. 24 приведены результаты поляризационно-оптического метода исследования напряжений в волокнистой -модели [48, 49] с квадратичным расположением волокон. Напряжения даны на графике как функция радиального расстояния от исходной точки, расположенной посредине между волокнами (эта точка схематически показана на рисунке). Из рис. 24 видно, что радиальные остаточные напряжения являются напряжениями сжатия и минимальны на поверхности раздела. Напротив, окружные напряжения— напряжения растяжения и максимальны в плоскости, находящейся посредине расстояния между волокнами, и минимальны на поверхности раздела. Продольные напряжения растяжения остаются почти постоянными в пространстве между волокнами. Этот результат особенно важен, так как при упрощенных микро-механических анализах исходят из того, что величина продольного остаточного напряжения в матрице постоянна. В боропласти-ках остаточные радиальные напряжения на поверхности раздела [c.65]

Для сварных соединений при наличии смещения кромок анали-тич кое определение уровня местной напряженности затруднительно и может быть использован поляризационно-оптический метод исследования напряжений на нрозрачных моделях сварных соединений. В работе [125] исследована зависимость напряженности от смещения кромок сварного шва (рис. 3.3.9, б). Здесь и в дальнейшем для характеристики местного возмущения напряженного (деформированного) состояния в зоне сварного соединения трубы со смещением кромок использовалось отношение напряжений в максимально напряженной зоне сварного шва к соответствующим величинам в безмоментной зоне (номинальные напряжения и деформации), обозначаемое условно как теоретический коэффициент концентрации. Как видно из рисунка, о- может достигать величины порядка осо = 4. [c.172]

Рис. б. Схема телескопического соединения а, б) н исследование напряженно-деформированного состояния опасных зон (R , Rg, Rq) телесконического кольца (в) поляризационно-оптическим методом (г) и МКЭ (д). [c.43]

При исследовании напряжений поляризацион1но-оптическим методом картина полос в модели, погруженной в тяжелую жидкость такая же, как в теле под действием собственного веса, причем число полос увеличено в к—1 раз. Так, при погружении модели из эпоксидного Материала (удельный вес 13 Н/дм ) в ртуть (удельный вес 136 Н/д М ) коэф 4)ициент увеличения удельного веса в модели ра Вен [c.64]

Это подтверждают результаты испытания модели, отлитой при погружении формы в ванну с водой, имеющей температуру 5—8 С (кривая 3 на рис. 3.6). При помещении формы в воду наибольшая температура в модели снижается до 75 С. Процесс тепловыделения протекает гораздо плавнее и заканчивается также через 4 ч после начала полимеризации. При просвечивании поперечного среза1 той же толщины, взятого из средней части этой модели, наблюдаемый остаточный оптический эффект оказался незначительным, всего около 0,1 полосы, что указывает на отсутствие в модели остаточных напряжений. Усадка материала при полимеризации на воздухе составила 1,5%, а при полимеризации в ванне с водой — только 0,2%. Таким образом, для исключения остаточных оптических эффектов процесс полимеризации объемных моделей следует проводить следующим образом. В начальный период полимеризации форму следует погружать в охлаждающую среду до окончания процесса тепловыделения (не менее чем на 4 ч). Дальнейшая полимеризация может быть проведена на воздухе, поскольку тепловыделение в этот момент незначительно. Этот режим и был принят в дальнейшем при изучении напряжений на объемных моделях. Таким образом, размеры изучаемых по методу полимеризации объемных моделей ограничиваются возможностями отвода теплоты в процессе полимеризации. Размеры моделей можно несколько увеличить, погружая форму в охлаждающую среду с более низкой температурой. Кроме того, можно выбрать материал с более низким тепловыделением. Например, по данным работы [121] тепловыделение снижается при увеличении содерлсания дибутилфталата. В последующих разделах приведены примеры исследования напряжений методом полимеризации по разработанной методике на плоских и объемных моделях различных композитных конструкций. [c.87]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...