Муаровые картины

Положения минимумов и максимумов освещенности муаровых полос однозначно связаны с деформациями растра. Поэтому нахождение на муаровой картине точек с одинаковой освещенностью и измерение расстояний между ними позволяет определить поле перемещений, а затем вычислить деформации и перемещения. Для повышения точности и надежности измерений приходится применять растры с частотой 1200 линий на 1 мм. Такой вариант носит название метода голографического муара. На рис. 85 показана интерференционная картина, по которой производится определение деформаций. [c.143]

Лри испытании на образец, который находится в захватах испытательной машины, накладывают эталон и закрепляют прижимами. Для контрастности муаровой картины эталон предварительно поливают вазелиновым маслом. Контролем правильности установки эталонной сетки ( свидетеля ) при этом является отсутствие муаровых полос. При нагружении образца возникает и визуально наблюдается описанная выше муаровая картина. [c.145]

Продолжим обработку муаровой картины перемещений гг и у (см. рис. 94). Она была получена с применением дис еренциального муара. Шаг полос сетки-свидетеля на правой стороне образца [c.146]

Вначале на пленку 3 фотографируется отражение растра от ненагруженной пластинки (сетка-свидетель). При нагружении пластинка 4 изгибается и нормали Л/ к ее поверхности (как и касательные к ней) во всех точках отклоняются. Отражение растра становится искаженным. Оно фотографируется снова на ту же пленку 3. После проявления негатива получается совмещение полосок свидетеля с искаженными от изгиба пластинки полосками растра, что и дает муаровую картину. Но она получается иначе и от других деформаций, нежели в случае плоской задачи (работа 28). [c.147]

Прогибы пластинки в какой-либо точке Р прямой, параллельной оси у (или оси х), можно найти, пользуясь муаровой картиной, по формуле [c.151]

Измерение высоты неровностей с помощью окулярного микрометра производится следующим образом. В поле зрения окулярного микрометра одновременно должны быть видны муаровая картина, перекрестие с би-штрихом, миллиметровая шкала, деления лимба и две окружности. Окулярный микрометр нужно установить так, чтобы один из отсчетных штрихов перекрестия расположился параллельно муаровым полосам. Перемещая от-счетный штрих с помощью микрометрического винта микро- [c.119]

Остановимся подробнее на физике явления. Прежде всего, как уже отмечалось выше, для создания муаровой картины необходимы две сетки сетка модели и эталонная сетка, которые могут быть совершенно одинаковыми либо разными. [c.49]

Рассмотрим наиболее простые случаи образования муаровых картин, когда сетки представляют собой систему параллельных темных и светлых линий одинаковой толщины с шагом р и частотой [c.52]

Рассмотрим процесс образования муаровых полос при наложении двух сеток, линии которых параллельны, ко имеют разные шаги р ир1. До деформирования материала шаг обоих сеток был одинаковым и равным р. После деформирования материала вместе с сеткой шаг стал равным величине pj. Механизм образования интерференционных полос показан на рис. 20. Темная полоса возникает в местах, где непрозрачная линия располагается над прозрачной. Когда совпадают две прозрачные линии, интенсивность проходящего света достигает максимальной величины, что приводит к возникновению светлой полосы. Предположим, что на левом краю приведенного рисунка светлые линии сетки образца и эталонной сетки совпадают как до деформации, так и после нее. Точка Р на образце в недеформи-рованном состоянии перемещается при растяжении на расстояние, равное шагу эталонной сетки р, и занимает после этого положение Р. Тогда середина второй светлой полосы пройдет через Р, что соответствует перемещению р в направлении главного сечения. Главным сечением будем называть сечение, перпендикулярное линиям сетки, а вторичным —сечение, параллельное линиям сетки. На середине следующей третьей светлой полосы, расположенной справа от Р, перемещение равно 2р, а для /г-й полосы перемещение равно пр. Следовательно, муаровая картина отражает относительное перемещение в направлении главного сечения. Окончательное положение полос соответствует перемещению и = пр. Такое же соотношение было приведено выше для случая плоско-параллельного [c.53]

Проанализируем способ, по которому на основании полученной муаровой картины можно сказать, имеет место растяжение образца или его поворот. Прежде всего обратим внимание на то, что полосы при растяжении параллельны линиям сетки, а при повороте они располагаются к линиям сетки под некоторым углом ф, равным [c.56]

Таким образом, еще раз обратим внимание на то, что чистый взаимный поворот сеток дает муаровую картину, которая может быть использована для расчета происшедших перемещений. При этом угол между полосой и нормалью к линиям сетки равен половине угла между линиями двух сеток 9. [c.57]

Основное назначение методов расшифровки и анализа муаровых картин — получение полей перемещений точек модели и, v и w. [c.58]

Уравнения (2.18) и (2.19) служат основой для анализа муаровой картины. [c.62]

Известен подход для изучения муарового эффекта, заключающийся в интерпретации муара как возникновения линий одинакового перемещения. Этот подход не дает возможности глубокого проникновения в сущность муарового эффекта. Его преимущество заключается в том, что он связывает наблюдаемые муаровые картины с основной задачей — изучением деформированного и напряженного состояний. При этом используется сравнительно формальный математический аппарат. [c.63]

Муаровые картины, возникающие на моделях, фотографируют различными методами при разных нагрузках и разных расположениях сеток. Многократным фотографированием получают различные картины муара. Совмещая эти фотографии, получают так называемый муар муара, который дает возможность получить дополнительную информацию. Получаемые при этом картины, называемые муаром второго порядка, позволяют сразу получать по всему полю разность перемещений. Известны и методы, дающие картины муара третьего порядка. [c.63]

Муаровые полосы проще всего интерпретировать как линии, являющиеся геометрическим местом точек с одинаковым перемещением в направлении, перпендикулярном линиям недеформирован-ной эталонной сетки. Муаровую картину можно, таким образом, представить в виде поверхности перемещений, в которой высота каждой точки над отсчетной плоскостью выражает перемещение точки модели в направлении, перпендикулярном линиям эталонной сетки ). [c.218]

В основе метода муаровых полос лежит муаровый эффект, суть которого заключается в появлении чередующихся темных и светлых полос при наложении одной на другую двух или более растровых сеток. Шаг муаровых полос определяется параметрами исходных растворов и условиями их освещения. Один из растров наносят на испытуемый объект и деформируют вместе с ним. Муаровая картина несет информацию о характере деформирования растра и деформированного состояния образца. При незначительных относительных деформациях, линейных и угловых перемещениях сеток наблюдаются большие изменения шага, направления и положения возникающих муаровых полос. Метод муаровых полос применим как для натурных объектов, так и для моделей объектов. Муаровые полосы наносят либо посредством фотопленок со съемным эмульсионным слоем или фотохимическим способом путем травления. К преимуществам метода следует отнести возможность измерения деформаций больших поверхностей и при высоких температурах. [c.389]

Рис. 156. Схемы видов пространственного фильтра из щелевых апертур (а) и муаровой картины, образующейся при пропускании дифракционной картины через фильтр (б)

В работе [183] описан другой вариант устройства, позволяющий избавиться от механических перемещений при измерении, что делает его более перспективным. Исследуемое изделие облучают узким пучком, расширенным в направлении геометрической оси изделия. Получаемое дифракционное распределение образует со щелевым фильтром муаровую картину (рис. 156, б). В положении г/i, в котором образцовый фильтр подходит к дифракционному распределению интенсивности, за фильтром будет наблюдаться прямая линия нулевой интенсивности. Ось у может быть прокалибрована и таким образом получено однозначное соответствие с измеряемым диаметром изделия. Процесс измерения в этом устройстве может быть визуальным или с помощью электронных средств. В последнем случае в одном из вариантов используется телевизионная камера. Изображение плоскости фильтра располагают так, что линии сканирования параллельны направлению х. Число линий, отсчитываемых от верхней части фильтра, дает величину, пропорциональную размеру щели. В другом варианте устройства осуществляют более сложное преобразование функции в плоскости объекта и получают яркую полосу, расположенную вдоль оси X и соответствующую положению темной муаровой линии на уровне г/j. Измерение в этом случае может быть осуществлено рядом фотоэлектрических датчиков. Преимуществом [c.263]

Существуют три основных тина муаровых картин. Один из них образуется в том случае, если направления двух совмещенных растров совпадают, а их шаги различаются. Этот тип соответствует, например, однородному растяжению или сжатию одного из растров. Образующиеся при совмещении таких растров муаровые полосы параллельны линиям исходного растра (рис. 23.19, д). [c.547]

Другой тип муаровых картин полос возникает при наложении под некоторым углом двух идентичных линейных растров. Муаровые полосы в этом случае проходят параллельно биссектрисе тупого угла между линиями пересекающихся растров (рис. 23.19,5). [c.547]

Третьему типу соответствует муаровая картина, возникающая при совмещении двух линейных растров, имеющих как [c.547]

Ранее предполагалось, что методом голографической интерферометрии производится сравнение только двух не сильно отличающихся стационарных состояний объекта. Если число последовательных экспозиций увеличить, то при реконструкции объект наблюдается как бы через муаровую картину, образованную в результате наложения отдельных голограмм. Экстраполяция этого подхода на случай непрерывной экспозиции постоянно изменяющейся сцены составляет основу интерферометрии движущихся предметов. В качестве примеров можно рассмотреть равномерное прямолинейное движение и гармонические колебания объектов. [c.162]

Муаровый эффект в лаборатории механических испытаний чаще всего используется при исследовании деформаций плоских образцов. При этом порядок проведения исследования таков изготовление образца, нанесение системы полос на его поверхность, нагружение образца, получение и фотографирование муаровых картин—полей перемещения по двум ортогональным направлениям [c.187]

Получение муаровой картины—поля перемещения по направлению [c.187]

В общем случае гу = Ву х, у) поле перемещений будет функцией двух переменных —У х, у). Муаровая картина даст поле эквидистантных полос. Все рассуждения, приведенные при оценке муаровой полосы для случая однородной деформации, останутся справедливыми при рассмотрении малого участка ёх вдоль оси X. Примером такого распределения деформации является поле деформации при наличии концентратора. На рис. 2, в даны поля перемещений и—1](х, у) и У=У(х, у) для этого случая. [c.189]

Выражения (3), (4) и (5) показывают, что для определения деформированного состояния плоского образца необходимо иметь значения первых производных от перемещений [У и (/. Их значения находятся дифференцированием муаровых картин — полей распределения перемещений и и V графическим способом, как это показано на рис. 3 а, в. При большом объеме исследования для этой стадии обработки эксперимента целесообразно применение ЭВМ [16]. [c.191]

Неоднородное поле напряжений. Муаровая картина на рис. 93 является результатом однородной деформации, когда = onst. В случае = f (у) муаровые полосы будут по-прежнему параллельными оси л , но уже не будут равноотстоящими. В общем случае Ву = f х, у) муаровая картина есть поле не пересекающихся, но и не параллельных полос. Все приведенные выше рассуждения справедливы и в этом случае при рассмотрении малого участка dx вдоль оси X. [c.143]

На рис. 94 показана пластина с круглым отверстием (см. работу 10). На правой половине образца была нанесена система продольных (вертикальных) полос с шагом = 0,020 мм. В результате наложения эталонного стекла на деформИрбВаННЫЙ ббраЗбЦ ПОЛу-чена представленная муаровая картина полос и = onst, изображающих поле распределения перемещений и — и х, у). Аналогично для получения v была нанесена система поперечных полос (на левой [c.143]

Определим величины для сечения между точками 1—I по муаровой картине полос. Продольная светлая полоса и = onst, совпадающая с осью у симметрии [c.144]

Наблюдательный микроскоп, состоящий из левой части объектива 4 и линзы 8, создает изображение исследуемой поверхности и спроектированного на нее изображения исходного растра 16 в плоскости штрихов растра сравнения 15, где возникает картина муаровых полос. Эта картина переносится с помощью системы, состоящей из линзы /4, объектива 20 и зеркал 19, 13, 10 и 2, либо в плоскость сетки // окулярного микрометра 12, либо (при отключенном зеркале /б) с помощью проекционного окуляра 7 на экран 1. При выключенном зеркале 19 изображение муаровой картины с помощью фотоокуляра 18 создается в плоскости фотопленки 24. [c.117]

Третий случай образования муаровой картины представляет собой результат растяжения и поворота сеток, даторый можно трактовать как результат деформирования материала при сложном плоском напряженном состоянии (рис. 24). До перемещения линии обеих сеток совпадали и имели одинаковые номера. После переме- [c.57]

Таким образом, приходим к выводу, что эффект муара, используемый при деформировании сеток, нанесенных на образец, позволяет определить перемещение точек образца (модели). Муаровая картина дает возможность получить систему изотет — линий, соединяющих точки с одинаковой величиной перемещений и или и). [c.58]

Анализ существующих экспериментальных возможностей 17, 8] показывает, что для измерений полей циклических деформаций в зонах концентрации при повышенных температурах наиболее удобен способ, базирующийся на использовании эффекта возникновения картин муаровых полос и методах автоматизированной цифровой обработки изображений [9]. Разработанная математическая модель, описывающая формирование муаровой картины при наложении эталонного и рабочего растров, устанавливает взаимосвязь между полем смещений нанесенного на исследуемую поверхность растра и полем освещенности результирующей картины муаровых полос. При этом в отличие от традиционного способа измерения перемещений в геометрических местах наибольшего или наименьшего почернения муаровой картины определяют массивы перемещений по дробным порядкам градациям освещенности) муаровых полос, т. е. фактически осуществляют разбиение полосы на множество (до 10 ) подполос. Зто существенно увеличивает чувствительность и точность метода муаровых полос при измерениях деформаций элементов листовых конструкций в услових циклических нагружений при повышенных температурах. Проведенные с применением такого метода измерения полей деформаций (в диапазоне 1-10 — 2-10 с величиной погрешности 3—5%) на образцах из сплава АК4-ГТ1, моделирующих элемент панели планера, показали, что в диапазоне температур I = 120 215° С, номинальных напряжений сг = [c.114]

Характерным для рассматриваемых методов является зависимость точности измерений от параметров сетки и степени локализации деформаций. Точность измерения при деформациях до 1 % составляет 40. .. 507о, при деформациях до 5%—5. .. 10%, при деформациях до 50% — 1% [85]. Повышение точности измерений в зонах концентрации с большими градиентами деформаций за счет применения мелких сеток (100 мкм и менее) ограничено трудоемкостью нанесения таких сеток, а также появлением интерференционных эффектов на этапе регистрации муаровых картин [118]. Оире-деленные перспективы в снил<ении трудоемкости связываются с [c.171]

Точность метода муара повышается при увеличении числа линий, приходящихся на 1 мм. При очень большом их числе проявляется эффект дифракции света, охраничивающий возможность то шых измерений. Наиболее эффективным способом предупреждения искажений муаровых картин является отггическое фильтрование. В простейшем случае муаровую картину наблюдают с помощью двух одинаковых линз, расположенных на расстоянии двух фокусных расстояний. В фокальной плоскости устанавливают диафрагму, пропускающую лучи, прошедшие через дифракционную решетку (эталонная и рабочие сетки) под строго определенными углами и фокусирующимися в фокальной плоскости. Пропуская лучи через определенные точки, можно из изображения муаровой картины исключить все линии сетки и оставить только изображения полос, увеличить число полос, улучшить резкость и качество изображения и др. [c.269]

Биения пространственных частот, возникающие на двукратко экспонированной голограмме, подобны муаровым картинам при наблюдении в некогерентном свете. [c.159]

Так возникла голографическая интерферометрия — метод, нашедший применение в интересующей нас области, а именно, в анализе деформаций диффузно отражающих поверхностей непрозрачных тел. Действительно, поскольку в этом методе све товые волны могут быть зарегистрированы в один момент времени, я затем восстановлены в любой другой, то получают ин терференционную картину, образованную сложением волновых фронтов, соответствующих двум различным не существовавшим одновременно состояниям объекта. Таким образом, измеряют деформации, которые происходят между двумя состояниями объекта. Благодаря уникальной возможности изучать тела любой формы, исследовать сам объект, а не его модель, проводить точные измерения и получать большое количество разнообразной информации с помощью голографической интерферометрии, она вскоре стала широко применяться наряду с методом фотоупругости и методами, основанными на изучении муаровых картин и спектр-структур, причем каждый из этих методов испытывал влияние остальных, [c.8]

Муаровый эффект возникает и может быть легко наблюдаем при геометрической интерференции двух малоотличающихся систем линий, каждая из которых в отдельности при обычных измерениях глазом неразрешима. Геометрическая интерференция системы полос, нанесенной на объект и искаженной при его деформировании, с такой же системой в недеформированном состоянии (так называемая сетка-свидетель), даст новую систему полос, уже разрешимую глазом, которая и называется муаровой картиной. [c.186]

Муаровая картина на рис, 1 и 2, а является результатом однородной деформации ey= onst, d2 = onst. В случае, если By = ev(y) (см. рис, 2, б), муаровые полосы будут по-прежнему параллельными оси х, но уже не будут равноотстоящими. П оле перемещений V будет нелинейной функцией одной переменной величина 2 будет переменной величиной Й2= 2(г/). Все рассуж- [c.188]

Для получения поля распределения перемещения и=1] х, у) вдоль направления X на образец наносится система полос, ориентированнйх по направлению оси у. В результате непосредственного контакта эталонного стекла с деформированным образцом подучим муаровую картину полос / = сопэ1, образующих поле распределения перемещения и==и(х, у) (см. рис. 2, в). [c.189]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...