Напряжения Исследование методом полос

Наиболее простым и довольно точным методом определения разности главных напряжений является метод полос, который наиболее эффективен при исследовании моделей, изготовленных из материалов с высокой оптической чувствительностью. В этом случае представляется возможным получить картину распределения напряжений с достаточно большим порядком полос, чтобы определять значения (о — 02) простым подсчетом числа полос [9]. [c.32]

По назначению 1. Для качественных исследований. 2. Для исследований плоских моделей (по методу полос). 3. Для зональных исследований по точкам (на малых участках плоской модели или срезов объемной модели) 4. Для исследования объемных моделей. 5. Специального назначения (для исследований во вращающихся моделях, при вибрациях, при ударах и пр.) Типы 1 и 2 — обычно применяемые. Тип 3 — для исследования в зонах концентрации напряжений и при малых т [c.523]

Основные случаи применения метода полос при исследовании напряжений на плоских моделях [c.527]

Для измерения разности хода и параметра изоклины, а также для наблюдения за общей картиной напряженного состояния модели используются специальные приборы — полярископы. Некоторые виды полярископов позволяют определять разность хода по методу сопоставления цветов и методу полос, другие—но методу компенсации. В последнем случае в полярископах в качестве дополнительного измерительного элемента используются компенсаторы. Кроме основных измерительных приборов для исследования напряжений поляризационно-оп-тическим методом необходимо различное вспомогательное оборудование, предназначенное для изготовления материалов, определения их оптико-механических свойств и нагружения моделей. [c.98]

Деформация в условиях ползучести является сложным процессом и может одновременно идти различными механизмами. К ним относятся грубое скольжение, выявляемое при исследовании методами оптической металлографии по образованию полос скольжения тонкое скольжение, являющееся следствием выхода на поверхность не лавины дислокаций, как при грубом скольжении, а лишь отдельных дислокаций и поэтому не выявляемое существующими методами металлографического исследования и, наконец, деформации, локализующиеся у границ зерен и приводящие к проскальзыванию по ним. Вклад отдельных составляющих в общую деформацию ползучести зависит от большого числа факторов и, в первую очередь, от уровня температуры, напряжения, природы сплава и его структурного состояния, а также от стадии ползучести. [c.20]

Плоские и объемные модели изготовляются из прозрачного материала, который для упругих моделей удовлетворяет следующим основным требованиям механическая и оптическая изотропность и однородность пропорциональность между деформациями, напряжениями и порядком полос интерференции, а также отсутствие заметных механической и оптической ползучести при прилагаемых к модели нагрузках прозрачность, достаточная для просвечивания модели в полярископе отсутствие начального оптического эффекта достаточная величина модуля упругости материала при данной его оптической активности, обеспечивающая отсутствие заметного искажения формы модели при нагрузке возможность механической обработки неклейки при изготовлении моделей при исследовании по методу замораживания — способность материала к замораживанию и достаточная величина показателя качества материала при исследовании методом рассеянного света — необходимая высокая прозрачность и оптимальные свойства рассеяния. Показатель качества , оценивающий минимальное искажение формы замораживаемой модели при получении необходимого оптического эффекта при нагрузке, принято подсчитывать по формуле [c.164]

Основные типовые случаи применения метода полос при исследовании напряжений на плоских моделях приведены в табл. III. 2. [c.170]

На рис. 2.7,а показано спектральное распределение интенсивности излучения рентгеновской трубки с молибденовым антикатодом при напряжении в 30 кВ. На рис. 2.7,6 показано распределение по энергиям нейтронов, испускаемых ядерным реактором. Отразив пучок рентгеновских лучей или нейтронов от кристалла-монохроматора, как показано на рис. 2.8, получают п чок с распределением интенсивности, которое, например, на рис. 2.7,6 показано заштрихованной полосой. Простой нейтронный спектрометр, используемый для исследований методом вращения кристалла, изображен на рис, 2.9. [c.69]

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]

В книге помещены статьи по теории обработки металлов давлением и теории пластической деформации и разрушения металлов. Рассмотрены новые методы исследования пластичности, влияние на пластичность скорости деформации, температуры, химического состава, напряженного состояния, условий нагрева и т. п. Значительное внимание уделено течению металла и распределению деформаций материала, заключенного в оболочку, влиянию прокладок и формы торца биметаллической заготовки на процесс формоизменения, конструкциям станов для получения тончайших полос и для теплой прокатки малопластичных металлов и сплавов, а также другим вопросам. [c.120]

В этой главе вопрос определения напряженно-деформированного состояния исследован в задаче дискретного и непрерывного наращивания призматического тела, в задаче о наращивании клина, полосы и шара, а также в задаче о кручении наращиваемого вязкоупругого цилиндра. Наряду с этим дается постановка и решение двух характерных задач нелинейной теории ползучести для наращиваемых тел. В каждой из этих задач установлены определяющие уравнения, приведен метод их решения и сформулированы результаты численных расчетов. [c.78]

При оптическом методе исследование ведется не на самой детали, а на геометрически подобной ей по форме и характеру нагружения модели, изготовленной из оптически активного материала. Такую модель помещают в специальную установку, называемую полярископом, нагружают и просвечивают Пучком плоскополяризованного света. При этом на экране появляется изображение модели, покрытое системой полос, анализ которых позволяет изучить характер напряженного состояния модели в каждой ее точке. После соответствующего пересчета данные исследования переносятся на натурный- объект. Обоснование правомерности такого переноса дано в теории упругости, где доказано, что при некоторых условиях, в пределах упругих деформаций, распределение напряжений в детали не зависит от упругих констант ее материала. [c.229]

Метод исследования и проведение экспериментов. Распределение напряжений около подкрепленного отверстия в растянутой пластине было исследовано поляризационно-оптическим методом в сочетании с методом муаровых полос. Эскиз модели показан на фиг. 9.45. [c.270]

Этим методом были исследованы напряжения в объемной модели плотины упорного типа под действием гравитационной нагрузки. Были получены интересные результаты, хорошо удовлетворявшие условиям равновесия. Объемная модель, использованная в данном исследовании (фиг. 10.18), была отлита с внутренней сеткой резиновых нитей, предназначавшихся для определения распределения напряжений в серединной плоскости модели. На фиг. 10.19 показана зафиксированная картина полос, полученная после вращения модели в течение 3 час на центрифуге диаметром 3 м. Фотография сделана до разрезки модели. Модель была помещена в ванне с жидкостью с таким же показателем преломления, что и у материала модели. [c.291]

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]

Этот метод исследования напряжений (разделы метода фотоупругость, фотопластичность, фотовязкость, динамическая фотоупругость и др.) позволяет определять поля деформаций и напряжений при действии известным образом расположенных нагрузок. Модели выполняют подобными по форме и нагрузке исследуемой детали или конструкции и просвечиваются в полярископе. Разности главных напряжений и их направления в плоскости наблюдения определяют измерением порядка полос интерференции или по точкам при просвечивании плоской модели или среза замороженной объемной модели. По напряжениям в модели, используя формулы по- [c.337]

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]

Изучение параметров очага деформации (геометрия, кинематика, захват полосы, распределение упругих и пластических деформаций, напряжения, пружинение). Эти работы проводились с использованием аналитических методов теорий упругости и пластичности и различных экспериментальных способов исследования (методы сеток, кернов, тензометриро-вания, твердости и т. д.) [10, 16, 21, 23]. [c.128]

Метод покрытий для исследования распределения напряжений 1 (2-я) — 392 Метод полос для исследования распределения напряжений I (2-я) — 400 Метод фотоупругости — см. Поляр-изационно-отический метод исследования распределения напряжений. [c.153]

Требования к материалу прозрачность, достаточная для просвечивания модели в полярископе отсутствие начального оптического эффекта достаточная оптическая активность материала изотропность и однородность линейная зависимость между напряжениями и деформациями и между напряжениями и порядковым номером полос и отсутствие заметной механической и оптической ползучести достаточная величина модуля упругости материала при его оптической активности, обеспечивающая отсутствие заметного искажения формы модели при нагрузке возможность механической обработки для изготовления моделей из илиток или блоков при исследовании методом замораживания — способность материала к замораживанию и достаточная величина показателя качества материала при исследовании методом рассеянного срета — оптимальные свойства рассеивания (высокая прозрачность, оптическая однородность) [32]. [c.580]

В результате исследований поляризационно-оптическим методом получают непосредственно из эксперимента разность главных напряжений и их направления в плоскости модели. Для определения разности главных напряжений обычно применяют дхетод сопоставления цветов, метод полос и метод компенсации. [c.30]

При исследовании напряжений этим методом модель отливают из прозрачного оптически чувствительного материала (как и в методе полимеризации) в формы, элементами которых являются армирующие детали композитной модели исследуемой конструкции, с которыми заливаемый материал скрепляется в нужных местах. В процессе полимеризации при повышенной температуре и последующего охлаждения в отливаемой модели возникают напряжения и соответствующее им двойное лучепреломление. Модели просвечивают в полярископе и измеряют напряжения по картинам полос интерференции обычными при поляризационнооптических измерениях способами. Напряжения возникают за счет различных коэффициентов удлинения элементов композитной модели, т. е. за счет стеснения деформаций одних элементов со стороны других. Поэтому метод получил название метода стесненной усадки. Этот простой и удобный метод позволяет исследовать напряжения при равномерном изменении температуры (или усадке) в довольно сложных композитных конструкциях на плоских и объемных моделях. [c.298]

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]

Эффект магнитной памяти металла к действию на] рузок растяжения, сжатия, кручения и циклического нагружения выявлен в лабораторных и промышленных исследованиях. Уникальность метода магнитной памяти заключается также в том, что он основан на использовании собственного магнитного поля, возникающего в зонах устойчивых полос скольжения дислокаций, обусловленных действием рабочих нагрузок. В результате взаимодействия собственного магнитного поля (СМП) с магнитным полем Земли в зоне концентрации напряжений на поверхности объекта контроля образуется градиент магнитного поля рассеяния, который фиксируется специализированными магнитометрами. Механизм возникновения СМП на скоплениях дислокаций обусловлен закреплением доменных границ, когда эти скопления становятся соизмеримы с толщиной доменных стенок. Ни при какгос условиях с искусственным намагничиванием в работающих конструкциях такой источник информации, как собственное маг- [c.350]

Как утке отмечалось в разделах 3.2 и 4 I, в качестве метода экспериментального исследования напряженно-деформированного состояния рассматриваемых образцов моделей, ослабленных мягкими прослойками, использовали метод NtyapoBbix полос. При этом в соответствии с методикой, изложенной в работах /135, 141/, на плоские торцевые поверхности кольцевых образцов наносили рабочие растры с линиями, параллельными осям симметрии образца л и>< (см. рис 4 3). Испытания кольцевых образцов в контейнере проводились с фиксацией картин мларо-вых полос и V . перемещений в направлении осей х и v. Определение компонент тензора напряжений и десрормаций Од., и Ej , Уду проводили путем обработки полуденных картин муаровых полос по рекомендациям, приведенным в работах /136, 137/. [c.210]

В литературе приводится множество других форм описания эффекта муара. Так, в частности, А. Дюрелли и В. Паркс приводят описание явления с помощью параметрических уравнений, образующих сетки систем кривых. Муаровые полосы представляются в виде параметрического семейства линий. Такое представление удобно для решения многих прикладных задач, например для исследования напряженных состояний. Основная идея метода заключается в том, что в аналитическом виде представляется описание двух характерных линий, каждая из которых при варьировании некоторым параметром может представить семейство линий. По аналитическим выражениям для этих двух линий определяется выражение для третьего семейства линий. Так, например, если выбрать систему координат таким образом, что одна из осей параллельна линиям первого семейства, а другая —ей перпендикулярна, то уравнение линий первого семейства примет вид [c.62]

На рис. 2.34 и 2.35 показаны некоторые результаты исследования М1етодом замораживания от действия внутреннего давления модели толстостенного цилиндра со сфе рическими торцами и полостью, имеющей звездообразное поперечное сечение с шестью вершинами. Длина модели =140 мм, наружный диаметр 26 = 70 мм, диаметр окружности, описывающей вершины вырезов 2а = 88, так что Ь1Ь=4,0 а1Ь = 0,63 д/Ъ = 0,05 (д — радиус вершины выреза) [110]. Модель изготовлена отливкой из двух половин, которые затем склеены эпоксидным клеем. Половины модели отливали в стальные формы со стержнями из сплава В,уда, который выплавляли после полимеризаци1и материала модели. Из замороженной модели были изготовлены срезы (меридиональный, проходящий через вершины вырезов и ряд поперечных) толщиной 3 мм. С помощью поляризационно-оптического метода довольно трудно получить поле перемещений. Для этого от напряжений нужно переходить к деформациям и, интегрируя деформации, вычислять перемещения. Однако поле перемещений достаточно просто получить методом муара. Для этого на срез замороженной модели наносят сетку и срез размораживают. При наложении на размороженный срез эталонной сетки получают картину муаровых полос, дающую перемещения. [c.58]

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]

Картина полос, которая получается в круговом полярископе, дает геометрические места точек одинаковых наибольших касательных напряжений в плоскости, перпендикулярной направлению просвечивания, и представляет собой лишь один вид информации при исследовании моделей поляризационнооптическим методом. Если модель просвечивать в плоском полярископе (круговой полярископ без четвертьволновых пластинок),, то можно получить еще один вид информации. [c.89]

При полном исследовании распределения напряжений поля-ризационно-онтическим методом определяют порядки полос (изохром) и параметры изоклин. Необходимо иметь в виду, что данных поляризационно-оптических измерений достаточно для полного решения лишь узкого круга задач. В большинстве случаев полное решение задачи ноляризационно-онтическим методом оказывается трудоемким и требует использования расчетных и других экспериментальных методов. Большую часть задач лучше всего решать сочетанием нескольких экспериментальных методов. [c.97]

Третьей характерной кривой является график зависимости между напряжением и деформацией для определенного момента времени. Ясно, что для любого момента времени этот график будет представлять собой прямую линию с постоянным углом наклона. Линейная зависимость напряжений от деформаций (В каждый момент времени есть следствие неявного предположения о линейности моделей, состоящих из пружин и цилиндров с поршнями. Эта линейная зависимость в общем случае очень важна при исследовании напряжений и деформаций поляризационно-оптическим методом, так как она позволяет распростра- нить результаты, полученные на моделях из вязкоупругого материала, на натуру из упругого материала. Большая часть вязкоупругих материалов обладает линейной зависимостью между напряжениями и деформациями в определенных пределах изменения напряжений и деформаций (или даже времени). Существуют и нелинейные вязкоупругие материалы, полезные в некоторых специальных задачах. Однако в большинстве случаев приходится выбирать материал с линейной зависимостью между напряжениями и деформациями и следить за тем, чтобы модель из оптически чувствительного материала не выходила в ходе испытания за пределы области линейности свойств материала. При фотографировании картины полос момент времени для всех исследуемых точек оказывается одним и тем же. Если используются дополнительные тарировочные образцы, то измерения на них необходимо проводить через тот же самый интервал времени после приложения нагрузки, что и при исследовании модели. Читатель, желающий подробнее ознакомиться с использованием расчетных моделей для анализа свойств вязкоупругих материалов, может обратиться к другим публикациям по данному вопросу, в частности к книге Алфрея [1] ). [c.122]

Исследование оптической и механической ползучести. Для ряда партий хизола 4485 определяли характеристики оптической и механической ползучести. В одном из таких исследований 5 образцов (сечением 12,7 х 25,4 мм), изготовленных из одного и того же листа материала, нагружали на растяжение до напряжений 0,35, 0,7, 1,4, 2,1 и 2,8 кг1см и следили за изменением во времени порядка полос и продольной и поперечной деформаций в образцах на протяжении 500 мин после нагружения. Порядок полос в каждом образце измеряли методом Тарди, а деформации определяли по муаровым полосам. Результаты приведены в табл. 5.8—5.10 и на фиг. 5.13—5.15. Эти данные [c.142]

Методика исследования и проведение эксиеримеита. Подробное изучение распределения напряжений в квадратной пластине с круглым отверстием в центре, по контуру которого приложено равномерное давление, было проведено поляризационно-оптическим методом, а также с помощью хрупких покрытий и электрической аналогии. Поляризационно-оптический метод позволил получить картину полос интерференции, дающую по всему полю наибольшие касательные напряжения и напряжения на ненагру-женном контуре. На электрической модели из электропроводной бумаги находили линии одинаковых сумм главных напряжений (изопахи). С помощью хрупкого покрытия были определены направления главных напряжений. Распределение напряжений было изучено в 5 пластинах с разным отношением диаметра отверстия к длине стороны пластины (D/a) [16]. [c.258]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...