Фотоупругости метод

ДЛЯ жесткого цилиндрического включения были подтверждены фотоупругим методом (см. гл. 5). [c.112]

Изложение теоретических методов будет продолжено в главе 6. Данную главу можно рассматривать как введение к изучению двух основных экспериментальных методов, которые могут использоваться для подтверждения некоторых особенностей решений для напряжений и деформаций, полученных и исследованных в предыдущих главах. Заметим, однако, что до сих пор рассматривались лишь пластинки простой геометрической формы. Для пластинок более сложного очертания получение аналитических решений становится затруднительным, но эти трудности в большинстве случаев удается преодолеть, если обратиться к численным методам (обсуждаемым в приложении) или к экспериментальным методам, таким, как измерение поверхностных деформаций с помощью тензометров ( 12), фотоупругий метод или метод муара. [c.162]

Измерение напряжений фотоупругим методом [c.162]

ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ ФОТОУПРУГИМ МЕТОДОМ [c.163]

Примеры определения напряжений фотоупругим методом [c.170]

В наших прежних примерах узловые точки сетки оказывались строго на границе и для всех точек применялась одна и та же стандартная процедура релаксации. Но часто точки, лежащие вблизи границы, соединяются с ней более короткими нитями. Ввиду раз- г личия в длинах нитей приходится — вносить некоторые изменения и в урав-нения равновесия (11) и (19). Эти изменения будут сейчас рассмотрены в связи с примером, представленным на рис. 15. Плоский образец с полукруглыми вырезами подвергается действию растягивающих усилий, равномерно распределенных по концам. Допустим, что разность главных напряжений в любой точке определена фотоупругим методом, как это объяснено в главе 5, и что нам нужно определить сумму главных напряжений, которая, как мы уже видели (стр. 49), должна удовлетворять дифференциальному уравнению (6). Для точек, расположенных на границе, одно из главных напряжений известно используя результаты фотоупругих экспериментов, можно определить и второе главное напряжение, в силу чего сумма главных напряжений вдоль границы будет известна. Таким образом, мы должны решать дифференциальное уравнение (6) при заданных значениях ф на границе. При использовании метода [c.537]

Физический предел упругости 246 Фотоупругости метод 72 [c.436]

Испытания стыковых швов со снятым усилением показали, что зона термического влияния без надрезов не является сама по себе слабой под усталостными нагрузками [235]. Однако концентрация напряжений на кромке усиления шва влияет на зону термической обработки. Отсюда понятна важность определения усталости этой зоны в условиях, когда она имеет надрезы. Теоретический коэффициент концентрации напряжений, определенный фотоупругим методом, составил у кромки соединения со стыковым швом tto = 2,75 (большое усиление) и а = 3,0 (малое усиление). [c.79]

С помощью фотоупругого метода определены коэффициенты а в корне шва (рис. 61). Щель, соответствующая зазору между [c.107]

Более эффективным методом снижения напряжения в зоне галтели является использование эллиптической галтели, форму которой можно определить фотоупругим методом, предложенным автором [129]. По сравнению с радиусной галтелью эллиптическая галтель создает более низкие напряжения при данном размере и ее контур отличается от контура радиусной выточки тем, что он проходит в зонах высокого напряжения и что материал удаляется из зон с низким напряжением. Это приводит к тому, что галтель имеет меньшую кривизну и проходит в зоне наибольшего напряжения. Эллиптическая галтель характеризуется равномерным напряжением вдоль своих границ. Весьма часто форму галтели можно довольно точно определить с помощью двух радиусов. Типичные контуры, изображенные на рис. 16.2, показывают влияние типа нагрузки на форму галтели. [c.430]

Аналогично методу фотоупругости метод муаровых полос дает возможность получить картину распределения перемещений и деформаций сразу на всей поверхности исследуемой модели или детали. Описание различных разновидностей этого метода выходит за рамки настоящего курса. Поэтому здесь ограничимся лишь основными понятиями об этом методе. [c.538]

Рис. 22. Фотоупругий метод измерения мгновенных напряжений

Способы определения компонентов тензора напряжений ао (способы разделения напряжений ). Широко применяемые в статической фотоупругости методы разделения напряжений, основанные на численном интегрировании дифференциальных уравнений равновесия, не могут быть применены в динамической задаче в связи с трудностями получения поля изоклин и определения правой части дифференциальных уравнений движения, в которую входят ускорения и(х 4), и(у, 1). [c.204]

Метод фотоупругих покрытий позволяет исследовать напряжения непосредственно на плоских поверхностях деталей. Поверхность покрывают тонкой пленкой оптически активного вещества (эпоксидные смолы) и нагружают. Под действием напряжений, возникающих в поверхностном [c.157]

Искусственное двойное лучепреломление используется для изучения деформаций в прозрачных телах. Такой метод исследования деформации, называемый методом фотоупругости, нашел широкое применение в различных областях науки и техники. Одним из важных применений фотоупругости является использование его при исследовании распределения напряжений в оптических стеклах, возникающих при их изготовлении, а также при исследовании остаточных напряжений. [c.285]

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]

Обратим внимание на важную особенность системы (4.17) в нее не входят константы упругости и и. Следовательно, при заданных на поверхности пластинки нагрузках р , ру (4.4) эти уравнения могут быть решены и дадут напряжения, не зависящие от упругих свойств изотропного линейно-упругого материала. Это положение обычно называют теоремой Леви. Она служит теоретическим основанием, позволяющим напряжения, найденные на моделях, изготовленных из какого-либо материала, переносить на геометрически подобные и аналогично загруженные детали конструкций, выполненные из другого материала. Например, в методе фотоупругости используются прозрачные модели, а результаты экспериментальных исследований переносят на стальные, бетонные и т. п. элементы конструкций. Подчеркнем, что строго это положение справедливо только для элементов с заданной поверхностной нагрузкой (а не перемещениями) и, как показывает более подробный анализ, только для односвязных тел, т. е. тел без отверстий. В телах с отверстиями для применимости теоремы Леви надо, чтобы выполнялось дополнительное условие, а именно на каждом из замкнутых контуров тела и отверстий главные векторы и момент поверхностной нагрузки должны быть равны нулю. [c.77]

За последние годы в решении таких практически важных задач были достигнуты значительные успехи, В тех случаях, когда получить точное решение затруднительно, были развиты приближенные методы. В некоторых случаях решения были получены с помощью экспериментальных методов. В качестве примера МОЖНО назвать метод фотоупругости для решения двумерных задач теории упругости. Приборы для применения методов фотоупругости можно теперь найти как в университетах, так и во многих промышленных испытательных лабораториях. Результаты [c.15]

Эта формула совпадает с полученной Стоксом. Ее справедливость в рамках некоторых ограничений была подтверждена экспериментально современными методами фотоупругости ). [c.129]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ. МЕТОД ФОТОУПРУГОСТИ И МЕТОД МУАРА [c.162]

Фотоупругий метод позволил получить особенно важные результаты при исследовании концентрации напряжений вблизи отверстий и входящих углов. В таких случаях максимальное напряжение достигается на границе и может быть получено оптическим методом неносредственно, так как одно из главных напряжений на свободной границе обращается в нуль. [c.170]

Во многих случаях граничные условия для переменной которые требуются для построения такой мембраны, могут быть получены из картины фотоупругих полос. Как известно, эта картина дает величины О — Оу. На свободной границе одно из главных напряжений, скажем Оу, равно нулю, и сумма + становится равной —Сту. Кроме того, в точках границы, где нагрузка нормальна к ней и имеет известную величину, сама нагрузка равна одному из главных напряжений, и фотоупругие измерения разности достаточны для определения суммы главных напряжений. Тому же самому дифференциальному уравнению удовлетворяет электрический потенциал тока, проходящего через пластинку, что может служить основой для применения метода электроаналогии ). Помимо этих экспериментальных процедур, развиты и эффективные численные методы, которые обсуждаются в Приложении. Главные напряжения можно также определять чисто фотоупругим методом, более сложным, чем те, которые описаны в 48 и 49. [c.174]

Рассмотрим теперь обратную задачу, когда начальные напряжения известны и требуется определить систему деформаций (а), которая вызывает эти напряжения. Для прозрачных материалов, таких, как стекло, начальные напряжения можно исследовать фотоупругим методом (глава 5). В других случаях эти напряжения можно определять, разрезая тело на малые элементы и замеряя деформации, которые происходят в результате освобождения эти> элементов от поверхностных сил, представляющих начальные напряжения в неразрезанном теле. Из приведенных рассуждений ясно, что начальная деформация вызывает начальные напряжения лишь в том случае, когда компоненты деформации не удовлетворяют условиям совместности в других случаях эти деформации могут существовать, и не вызывая напряжений. Отсюда следует, что для определения компонент деформации (а) знания начальных напряжений недостаточно. Если решение для этих компонент получено, можно наложить на это решение любую однородную систему деформаций, удовлетворяющих условиям ссвместности, не оказав влияния на начальные напряжения ). [c.470]

Рис. 5. Форма и размеры участка соединения насадка с сосудом. I — модель, рассчитанная программой NOZ-FLAW 2—модель, исследованная фотоупругим методом [43] 3 — математическая 4 — экспериментальная размеры в метрах.

Экспериментальные результаты, полученные при исследова НИИ дефекта фотоупругим методом [43], отразили тенденцию, которая прямо противоположна тенденции расчетных данных. Экспериментальные результаты были получены с помощью фо-тоупругих испытаний, проведенных на маломасштабных эпоксидных моделях, фактическая конфигурация задней ненагружен-ной поверхности которых имела вид, представленный на рис. 5 [c.196]

Наряду с численными методами широкое распространение получили эксперимептальпыо методы определения напряженно-деформированного состояния, так как картину возникающих напряжений можно увидеть в эксперименте и подсчитать коэффициенты интенсивности, используя для этого все те же асимптотические формулы. Для экспериментального определения напряженного состояния реального упругого тела используются самые различные физические методы, мы остановимся лишь на некоторых наиболее известных, методе фотоупругости, методе теневых зон и методе муаровых полос. [c.103]

Наиболее важными методами динамической механики разрушения являются экспериментальные методы исследования напряженного состояния вбпизи вершины трещины. Среди них выделяются оптические экспериментальные методы широко известный метод фотоупругости, метод теневых зон (каустик) и метод проецирования на фокальную плоскость. Первый основан на анализе картин изохром, получающихся при прохождении света через оптически чувствительный материал, а второй и третий - на преобразовании сингулярности напряжений в оптическую сингулярность. При этом для определения коэффициентов интенсивности напряжений анализируется размер сингулярной (теневой) зоны или интенсивность света в сингулярной точке на фокальной плоскости. Последние два метода могут применяться и в случае отраженного света, что позволяет исследовать металлические образцы. Каждый из указанных методов о Опадает своими характерными достоинствами и недостатками, однако в целом они позволяют исследовать распространение трещин с достаточной точностью. [c.6]

Здесь изложены основные представления о наиболее эффективных методах, таких, как метод фотоупругости, метод муаровых полос и метод голографической интерферометрии, позволяющие в наглядной форме получить из эксперимента в отличие от метода тензометрии общую к(штину деформирования элемента. Соответствующая обработка ее с привлечением уравнений теории упругости позволяет исследовать напряжения и деформации с необходимой детализацией, в отдельных точках и областях элемента. [c.521]

Поляризационно-оптический метод исследования напряжений в конструкциях и деталях (метод фотоупругости) включает в себя в качестве составных частей статическую фотоупругость, терм офотоупругость, фотопластичность и фотоползучесть. Изучение на моделях из оптически чувствительных материалов напряжений и деформаций, возникающих под действием динамически приложенной нагрузки, с последующим пересчетом на условия натуры составляет предмет метода динамической фотоупругости. Методом динамической фотоупругости в основном изучаются динамические задачи, в которых главную роль играют волны напряжений, возникающие под действием взрыва, удара и др. Основы метода динамической фотоупругости и примеры моделирования различных инженерных задач изложены, наяример, в работе Г7]. [c.194]

Имеется много задач 6 напряженном состоянии, когда деформация, по существу, происходит в одной плоскости. Это так называемые двумерные задачи. Примерами служат изгиб балок узкого прямоугольного поперечного сечения, изгиб ферм, арок, зубчатых колес или вообще пластинок какой угодно формы, но постоянной толщины, на которые действуют силы или моменты в плоскости пластинки. Форма пластинок может быть такой, что становится весьма затруднительным аналитическое определение закона распределения напряжений для таких случаев оказывается весьма полезным фотоупругий метод. В этом методе применяются модели, вырезанные из пластинок изотропного прозрачного материала, как, например, стекло, целлулоид или бакелит. Хорошо известно, что под действием напряжений эти материалы становятся двояколучепреломляющими, м если луч поляризованного гее/иа проходит через прозрачную модель, находящуюся в напряженном состоянии, то при этом йожно получить окрашенное изображение, по которому удается найти закон распределения напряжений ). [c.276]

Однако число таких случаев ограничено, но для решения любой задачи разработано несколько приближенных теоретических и экспериментальных методов, в том числе метод фотоупругости, метод сечений в теории трещин [2], энергетический метод, метод конечных элементов в механике разрушений, интерполяционный метод, метод весовых функций. Наиболее привычным и понятным для студентов, скорее всего, будет уже знакомый им метод сечений, на базе которого вьшолняется построение эпюр внутренних силовых факторов (Мязг, Л/др, М) в сопромате. [c.195]

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]

В последние годы получила развитие динамическая механика разрушения [32], использующая аналитические, численные и экспериментальные методы. Для экспериментального исследования напряже1пюго состояния вблизи вершины трещины и кинетики трещины применяют различные методы, включая методы фотоупругости и теневых зон (каустик). Созданные модели динамического разрушения используют те же положения, что и для квазистатиче-ского разрушения, а именно - представления о коэффициенте интенсивности напряжений и условие постоянства удельной энергии разрушения. Эти модели динамического разрушения базируются на предположении о непрерывном характере роста трещин. Экспериментальные данные, однако, показывают дис- [c.297]

Далеко не все проблемы могут быть решены расчетом. Эксперимент, подчас очень тонкий и сложный, по-прежнему играег важную роль в вопросах прочности и деформирования. Здесь большие возможности представляют такие экспериментальные методы исследования, как метод фотоупругости, голографической интерферометрии и муаровых полос. Их использование возможно только в соединении с методами механики деформирования. [c.390]

Разделы, касающиеся метода фотоупругости, двумерных задач в криволинейных координатах и температурных напряжений, расширены и выделены в отдельные новые главы, содержащие многие методы и решения, которых не было в прежнем издании. Добавлено приложение, относящееся к методу конечных разностей, в том числе к методу релаксации. Новые параграфы, включенные в другие главы, относятся к теории розетки датчиков деформаций, гравитационным напряжениям, принципу Сен-Венана, компонентам вращения, теореме взаимности, общим решениям, приближенному характеру решений при плоском напряженном состоянии, центру кручения и центру изгиба, концентрации напряжений при кручении вблизи закруглений, приближенному исследованию тонкостенных сечений (например, авиационных) при кручении и изгибе, а также к круговому цилиндру при действии пояскового давления. [c.14]

Это решение получил Кирш (G. Kirs h) см. VDI 42 (1898). Оно много раз подтвермедалось измерениями деформаций и методами фотоупругости (см. гл. 5 и книги, ссылки на которые приведены на стр. 163). [c.107]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...