Метод мыльной пленки

Другим примером успешного приложения экспериментов при решении задач теории упругости является метод мыльной пленки для определения напрял<ений при кручении и изгибе призматических стержней. Трудная проблема решения дифференциальных уравнений в частных производных при заданных граничных условиях заменяется в этом случае измерениями наклонов и прогибов соответствующим образом натянутой и нагруженной мыльной пленки. Эксперименты показывают, что таким путем можно получить не только визуальную картину распределения напряжений, но и приобрести необходимую информацию относительно величины напряжений с точностью, достаточной для практических целей. [c.16]

МЕТОД мыльной пленки 377 [c.377]

Решение задач изгиба с помощью метода мыльной пленки [c.377]

МЕТОД мыльной ПЛЕНКИ 379 [c.379]

Для отыскания более тонких течей применяют в качестве указателя мыльную пленку, которая, попав на место течи, образует пузырьки. Хороший результат дает метод, при котором избыточное давление внутри испытываемого объема создается двуокисью углерода СО2, а указателем течи служит аммиак NH4 —место течи обнаруживается по образованию вблизи него дыма. Чувствительность этих методов составляет (5—10)-10 в м /с. [c.387]

Особенно полезны различные аналоговые методы. Эти методы основаны на том факте, что в некоторых случаях задача теории упругости математически эквивалентна задаче другого раздела физики, в котором требуемые величины могут быть легко измерены. Уже было упомянуто о гидродинамической аналогии, с помощью которой Дж. Лармор определил концентрацию напряжения в скручиваемом валу, вызванную малым круглым отверстием. Очень важная аналогия была развита Л. Прандтлем ). Он показал, что задача кручения эквивалентна определению поверхности прогибов равномерно растянутой и равномерно нагруженной мембраны, имеющей такую же форму, как и поперечное сечение скручиваемого вала. Используя мыльную пленку как мембрану и замеряя оптическим путем максимальный наклон поверхности прогибов, вызванный равномерным давлением газа, можно легко получить максимальное напряжение при кручении. В дальнейшем метод мембранной аналогии был развит Г. Тейлором ) и применен к исследованию напряжений при кручении валов со сложной формой поперечного сечения. Кроме того, таким же образом была изучена концентрация напряжения в круглых валах со шпоночными канавками. [c.669]

Точные решения задач изгиба известны лишь для немногих частных случаев, в которых поперечные сечения имеют некоторые простые формы. Для целей практики важно иметь способы решения таких задач для любой заданной формы поперечного сечения. Этого можно достичь с помощью численных расчетов, основанных на методе конечных разностей, как показано в Приложении I, или экспериментальным путем с помощью глетода мыльной пленки ), аналогично способу, использованному для решения задач о кручении (см. стр. 309). Для теоретического обоснования метода мыльной пленки воспользуемся уравнениями (181), (182) и (183). Приняв [c.377]

Эксперименты показывают, что использование метода мыльной пленки дает возможность добиться удовлетворительной точности при определении напряжения. Результаты, полученные для двутаврового сечения ), показаны на рис. 200. Из него можно видеть, что обычные допущения элементарной теории изгиба о том, что стенка двутавровой балки воспринимает большую часть поперечной силы и что касательные напряжения по толщине стенки постоянны, полностью подтверждается. Максимальное касательйое напряжение в нейтральной плоскости хорошо согласуется с тем, которое дает элементарная теория. Компонента в стенке [c.379]

По окончании своей докторской диссертации Прандтль работал некоторое время в промышленности. Скоро, однако, он вернулся к академической работе и уже в 1900 г. принял предложение занять кафедру инженерной механики в Ганноверском политехническом институте. К этому времени относится опубликование им важной работы о мембранной аналогии в задаче кручения ). Здесь он показывает, что все данные о распределении напряжений при кручении стержня могут быть получены экспериментально, путем использования аналогии с формой провисания мыльной пленки. Дальнейшая работа по этому вопросу была проведена впоследствии его учеником Антесом ). Практическая важность принципа аналогий была понята Гриффитсом и Тэйлором, применившими ) метод мыльной пленки для определения жесткости при кручении брусьев разнообразных сложных лрофилей. [c.471]

Тимошенко С. П., Применение функции напряжений к исследованию изгиба и кручения призматических стержней. Сб. Спб ин-та инженеров путей сообщения, Спб, 1913, вып. 82, стр. 1—24 отд. оттиск Спб, 1913, 22 стр. (Замечание. В этой статье была найдена такая точка в поперечном сечении балки, к которой следовало бы приложить сосредоточенную силу, чтобы устранить кручение. Таким образом, эта работа оказывается первой, где определялся центр сдвига балки. Рассмотренная балка имела сплошное поперечное сечение в форме полукруга [8.2]. В 1909 г. К- Бах провел испытания швеллерных балок и кащел, что, когда нагрузка прикладывается параллельно плоскости стенки, в балке возникает кручение (см. [8.3] и [8.4]). Он также обнаружил, что закручивание изменяется при боковом смещении нагрузки, но, по-видимому, центр сдвига им не был определен. В 1917 г. А. А. Гриффитс и Дж. Тейлор использовали для исследования изгиба метод мыльной пленки для некоторых типов конструкционных профилей они определили центр сдвига, который был ими назван центром изгиба [8.5]. Общее приближенное решение задачи определения центра сдвига тонкостенного стержня незамкнутого профиля было получено Р. Майяром, который объяснил практическое значение определения центра сдвига в конструкционных профилях [8.6] и ввел термин центр сдвига . Дальнейшее развитие концепции центра сдвига содержалось в работах [8.7—8.16], Всестороннее обсуждение центра сдвига, а также задачи изгиба и кручения балок в общей постановке проведено в работе [8.17] некоторые исторические замечания, относящиеся к центру сдвига, можно найти в работах [8.18] и [8.19].) [c.555]

Отметим, что равномерное давление, распределенное по части FD мембраны, статически эквивалентно давлению той же величины, равномерно распределенному по пластинке D, а растягивающие усилия в мембране, действующие вдоль границы этой пластинки, находятся в равновесии с равномерной нагрузкой на пластинке. Следовательно, в рассматриваемом случае может использоваться тот же экспериментальный метод с мыльной пленкой, что и раньше, так как замена части мембраны FD пластинкой D не вызывает изменений в конфигурации и в условиях равновесия остальной части мембраны. Рассмотрим теперь более сложный случай, когда границы отверстия уже не являются траекториями иаирял ений для сплошного вала. Из общей теории кручения мы знаем (см. 104), что вдоль каждой границы функция напряжений должна быть постоянной, однако эти постоянные не могут выбираться произвольно. При рассмотрении многосвязных границ в двумерных задачах было показано, что в подобных случаях необходимо обраи1,аться к выражениям для перемещений, и постоянные интегрирования следует подбирать таким образом, чтобы эти выражения становились однозначными. Аналогичная процедура необходима и по отношению к задачам о кручении полых валов. Постоянные значения функции напряжений вдоль границ следует определять таким образом, чтобы перемещения были однозначными. Тогда будет получено достаточное число уравнений для определения [c.335]

Воспользовавшись уравнением (87), мы можем применить способ мыльной пленки ( 388) к задаче изгиба. Функция Ф является гармонической функцией двух переменных, следовательно, не нужно прикладывать давления к пленке, растянутой над отверстием нужной формы. Это отверстие вырезано в пластинке, изогнутой таким образом, что прогиб на контуре отверстия имеет удовлетворяющие граничным условиям значения. А. А. Гриффис и Д. И. Тейлор ) исследовали с помощью этого метода различные формы контуров. Их работы изложены в Теории упругости Тимошенко ). [c.478]

Предложенный в работе Г.Гельмгольца [135] и нашедший отражение в 135,46,97 ] такой подход дал возможность рассмотреть большое число задач с определенным распределением завихренности. Получен ряд точных аналитических решений для конкретного вида областей. Вместе с тем вопрос об адекватности описания вихревыми движениями такого типа реальных явлений в природе оставался до недавнего времени открытым. Однако экспериментальные работы (4,76, ИЗ, 134 ], выполненные для жидкостей в различных условиях (тонкие мыльные пленки, двухслойная несмешнвающаяся жидкость во вращающемся бассейне), убедительно продемонстрировали наличие именно двухмерных вихревых структур ( диполей, триполеЙ ) с распределенной завихренностью. При этом новый толчок подучили проблемы двухмерной турбулентностн [1оЗ, 226] и связанные с ней вопросы образования крупномасштабных вихревых структур. Созданный эффективный метод контурной динамики [184] позволил существенно продвинуться в понимании процессов эволюции и взаимодействия, слияния и распада изолированных распределенных областей в идеальной жидкости. Некоторые из этих вопросов освещаются в данной главе. [c.45]

В парах серы и ее соединений, особенно в присутствии влаги, серебро неустойчиво, на его поверхности образуются тонкие радужные пленки, которые по мере утолщения превращаются в коричневые, а затем и в черные покрытия. Для очистки поверхности серебра применяют различные химические, механические и электрохимические методы. Один из простых способов очистки заключается в легком полировании поверхности из следующей смеси 40 г мыльной стружки, 60 г карбоната аммония, 100 г кизельгура (инфузорной землн), 60 г кремнистого мела ( aSiOa) и 1 л воды. [c.24]

При испытании покрытий с использованием данных методов большое значение имеет качество подготовки поверхности. Поверхностные пленки и царапины удаляют пескоструйной обработкой. При этом угол наклона сопла должен оставаться постоянным для исключения начеканки свинца, что приводит к маскировке некоторых дефектов (новые покрытия не обрабатывают). Для удаления загрязнений поверхность свинца промывают растворителем, теплой мыльной водой, а затем чистой водой. После сушки поверхность обильно смачивают флюоресцентным реагентом с помощью волосяной кисти или распылителем и выдерживают при комнатной температуре 12—20 мин. Затем удаляют реагент с поверхности, промывая водой. [c.277]

При этом методе соединения связующий материал — сам ленополистирол. Предварительно вспененный до требуемого объемного веса гранулированный полистирол равномерно смачивается небольшим количеством мыльного раствора, имеющего высокий коэффициент диэлектрических потерь. Смоченный пенополистирол засыпается между соединяемыми поверхностями деталей, помещенных в обжимное приспособление. Зона шва располагается между пластинами конденсатора сварочной установки. В электрическом поле, т.в.ч. происходит интенсивный разогрев раствора, обволакивающего тонкой пленкой гранулы полистирола. Вода, превращаясь в пар, быстро испаряется из зоны шва. При нагреве гранулы полистрирола увеличиваются, [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...