Поляризованный свет для измерения напряжений

Поляризованный свет для измерения напряжений 139, 238, 401. [c.449]

Этот метод основывается на открытии Дэвида Брюстера ) когда через кусок стекла, в котором имеются напряжения, пропускается поляризованный свет, то эти напряжения вызывают яркую цветную картину. Брюстер высказал предположение, что эти цветные картины можно использовать для измерения напряжений в инженерных конструкциях, таких, как каменные мосты, исследуя их стеклянные модели в поляризованном свете при различных условиях нагружения. Это предположение не привлекло внимания инженеров того времени. Лишь впоследствии физиком Максвеллом были проведены сравнения ) фотоупругих цветных картин с аналитическими решениями, Много иоз ке упомянутым предположением воспользовались Вильсон при исследовании напряжений в балке под действием сосредоточенной [c.162]

Оптически чувствительные слои на поверхности детали [32]. Слой из оптически чувствительного материала (например, ЭД6-М) наносится на поверхность металлической детали или ее модели в жидком виде (и затем подвергается полимеризации) или наклеивается на нее в виде пластинки. Измерения проводят в пределах пропорциональности между наблюдаемым порядком полос интерференции и деформацией в слое. С применением нормального и наклонного просвечивания поляризованным светом, который отражается от поверхности металла, определяют разность и величины главных напряжений и их направления. Деформации (и напряжения) в поверхности металлической детали могут находиться как в пределах, так и за пределом упругости. При деформациях в пластической области для определения напряжений необходимо иметь зависимость между напряжениями и деформациями для данного материала и имеющегося соотношения главных деформаций. Для повышения предела пропорциональности слоя эксперимент может проводиться при повышенной температуре, соответствующей методу замораживания (100—130°) или применяют соответствующий материал слоя. [c.595]

Коэффициенты концентрации напряжений определяются разнообразными методами, включая непосредственные измерения деформаций, применение методов фотоупругости, использование методов теории упругости и проведение расчетов методом конечных элементов. Исследование напряжений методом фотоупругости было до недавнего времени самым широко распространенным способом изучения распределения напряжений и определения коэффициентов концентрации напряжений около различных геометрических особенностей. Метод основан на использовании двойного лучепреломления многих прозрачных материалов при деформировании их под нагрузкой. Анализ интерференционных полос, образующихся при просвечивании деформированных моделей из оптически активных материалов поляризованным светом, позволяет количественно охарактеризовать распределение напряжений в теле и рассчитать коэффициенты концентрации напряжений. В последние годы метод конечных элементов при определении коэффициентов концентрации напряжений в значительной степени потеснил метод фотоупругости. Численные значения коэффициентов концентрации для разно [c.401]

В образце квадратного поперечного сечения, подвергающемся сжатию между латунными листами картина распределения напряжений в поляризованном свете показывает, что у торцов образца напряжения распределены далеко не равномерно даже в том случае, когда приняты все возможные предосторожности для обеспечения совершенно равномерной передачи давления. Измерения подтверждают это предположение и указывают на наличие значительного влияния торцовых прокладок сжимающие напряжения понижаются для точек, расположенных у центра торцовых поверхностей это влияние исчезает только на некотором расстоянии от концов образца. [c.499]

Оптический метод исследования напряжений в поляризованном свете, начало которому положил Максвелл (см. стр. 325), нашел широкое применение в XX веке. Менаже использовал его для проверки теории Фламана о распределении напряжений около точки приложения сосредоточенной силы ). Он воспользовался им также и в решении практической задачи исследования напряжений в арочном мосту ). Поляризационно-оптический метод позволяет установить разность между двумя главными напряжениями. Менаже показал, что сумму двух главных напряжений в исследуемой точке можно найти, если измерить в ней изменение толщины пластинки-модели. Эта идея была использована Кокером, сконструировавшим специальный поперечный тензометр для измерения этих изменений толщины. Он ввел также применение целлулоида, благодаря чему приготовление моделей для поляризационно-оптических испытаний было значительно упрощено. Труды Кокера ) содействовали широкой популяризации метода. Немало молодых научных работников-специалистов по фотоупругости приобрело свой первоначальный опыт в этой области как раз на практической работе в лаборатории Кокера при университетском колледже в Лондоне. [c.460]

При измерении разности хода лучей поляризованного света, которым просвечивается модель, могут определяться в общем случае лишь разности главных напряжений. Для определения всех компонентов напряжений внутри объемной модели необходимы дополнительные вычислительные или измерительные методы. При поляризационно-оптических измерениях на прозрачных моделях могут определяться следующие величины [c.159]

Отмеченные выше современные возможности поляризациоНнО--оптического метода достигнуты благодаря получению новых высококачественных материалов для моделей и развитию метода измерений. Рассмотренные в главе III методы и примеры исследований показывают, что с применением поляризованного света оказывается в настоящее время практически возможным решать с необходимой точностью различные сложные задачи распределения напряжений. [c.160]

Метод сеток, основанный на явлении муара , разработан для определения напряжений на прозрачных объемных моделях. Исследования производятся по сечениям модели, в которых с применением склейки частей модели нанесены тонкие сетки. Модель выполняется из органического стекла и все измерения проводятся без применения поляризованного света. Разработка этого метода дана в публикации [57 ] и др. [c.179]

В [96] предложено использовать эффект Керра для бесконтактного оптического измерения распределения асимметричного электрического поля в жидких диэлектриках между электродами различной формы. Как известно, в электрическом поле жидкости в той или иной степени становятся средами с двойным лучепреломлением, т, е. показатели преломления жидкости для света, поляризованного вдоль электрического поля и перпендикулярно к нему, отличаются на некоторую величину Ап = кВЕ , которая зависит от длины волны излучения постоянной Керра В и напряженности электрического поля Е. Таким образом, суммарный фазовый сдвиг б между параллельно и перпендикулярно поляризованными компонентами зондирующего излучения после прохождения объекта будет пропорционален интегралу от Е по прямой, т, е, проекции [c.100]

Оптические чувствительные покрытия и просвечиваемые поляризованным светом модели позволяют получать информацию, которая носит непрерывный характер, имеют практически нулевую базу измерений и могут быть применены для измерений напряжений на поверхности натурных конструкций и их моделей. Обычная техника поляризационнооптических измерений позволяет получать достаточно малую погрешность измеряемых величин напряжений, при этом оценка погрешности задается в норме пространства непрерьтных функций С. При применении современной регистрирующей аппаратуры возможно получение малой величины как самой погрешности, так и ее производной, что соответствует заданию нормы погрешности в пространстве непрерывно дифференцируемых функций С или в пространстве W непрерьтных функций с квадратично суммируемой производной. [c.61]

Для определения разности главных напряжений необходимо замерить сдвиг фаз двух колебаний т) или разность хода лучей Г. Для этого применяются приборы, называемые полярископами. Простейшим типом полярископа является плоский полярископ, который состоит из источника света, двух поляроидов И экрана. Первый из поляриодов называется поляризатором, второй — анализатором. Поляризатор превращает свет, идущий от источника, в плоско-поляризованный, необходимый для измерения оптического эффекта. [c.21]

Для анализа определения направления главных напряжений при прохождении эллиптического поляризованного света применяют компенсатор Сенармона. Он состоит из пластинки А./4 и анализатора. Свет после поляризатора проходит объект, пластинку и анализатор Перед измерением анализатор и поляризатор устанавливают в скрещенное положение, а затем вносят пластинку четверть волны (Х/4) и ориентируют ее так, чтобы ее главные направления совпадали с направлением колебаний, пропускаемых анализатором и поляризатором. Разность фаз колебаний, создаваемую объектом, определяют по формуле [c.111]

Метод замораживания"-Объемная модель изготовляется из прозрачного материала, обладающего способностью к замораживанию". Нагруженная модель нагревается до температуры замораживания , выдерживается при ней и затем в нагруженном состоянии охлаждается до комнатной температуры. В модели после снятия нагрузки сохраняются упругие деформации, полученные при нагреве, как и в любом вырезанном из нее срезе (пластинке). Просвечивание вырезанных срезов поляризованным светом позволяет определить разнссть квазиглавных напряжений и их направления при нагреве срезов или частей модели их размеры возвращаются к первоначальным ( размораживание ), что используется для измерения линейных деформаций. Нагрузочные устройства не мешают измерениям.При исследовании напряжений быстровращающихся деталей устраняется необходимост 1 измерений во время вращения. [c.530]

Исследование горизонтальной пластины рамы поля-ризационно-оптическим методом может проводиться без применения метода замораживания на модели из материала ЭДб-М. Целью проведенных исследований являлось определение напряжений по контуру пластины, разработка метода определения усилий по опорным валикам узла рамы и измерение усилий натяга в натяжных валиках. Модель и схема нагружения ригеля приведены на фиг. VII. 19. Для воспроизведения изгибающих моментов, имеющихся на концах стойки в целой раме, опоры стоек из органического стекла смещены с оси на эксцентрицитет е = 2,3 мм, полученный из расчета замкнутой рамы. Опорные валики выполнены из оптически чувствительного материала и просвечиваются поляризованным светом одновременно с ригелем для определения приходящихся на каждый из них усилий. Клиновидные полувалики выполнены из органического стекла и ими осуществляется требуемый предварительный натяг [c.532]

Изучение отражения света под углами, близкими к углу Брюстера, позволяет подвергнуть формулы Френеля экспериментальной проверке с чрезвычайно большш точностью. Это связано с тем, что интенсивность отраженной под углом Брюстера волны, в которой вектор колеблется в плоскости падения, равна нулю. Такое утверждение удобно для экспериментальной проверки, потому что не требует точного соблюдения угла падения. Достаточно непрерывно изменять угол падения вблизи угла Брюстера Цри прохождении угла Брюстера интенсивность волны с соответствующей поляризаций должна обратиться в нуль. Крол того, нулевые измерения обычно более точны. Второе утверждение, удобное для экспериментальной проверки, состоит в том, что отраженная под углом Брюстера волна является точно линейно поляризованной с вектором напряженности электрического поля, колеблющимся перпендикулярно плоскости падения. Здесь такж возможны измерения типа нулевых. [c.103]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...