Исследования на объемных моделях

Следует отметить, что применение метода фотоупругости не ограничивается плоскими моделями. Известны методы исследований на объемных моделях, в том числе вращающихся. Известны также методы, используемые для исследования термонапряженных состояний. Сочетание методов фотоупругости и муара дает возможность решать весьма сложные задачи по исследованию напряжений в зонах кон- [c.70]

ИССЛЕДОВАНИЯ НА ОБЪЕМНЫХ МОДЕЛЯХ [c.196]

Исследования на объемных моделях [c.197]

Такие исследования на плоских моделях для большей части пера лопатки дают достаточно хорошие результаты по сравнению с исследованиями на объемных моделях. [c.160]

В первой половине книги кратко и систематически изложены общие основы метода. При этом авторы приводят минимальные нужные сведения о законах оптики, достаточно полно рассматривают устройство полярископов и необходимого дополнительного оборудования, приемы работы с ними, а также используемые зависимости между двойным лучепреломлением и напряжениями и способы проведения измерений. Они сообщают данные об упругих и вязкоупругих характеристиках используемых в США для изготовления моделей материалов, которые близки к отечественным, и анализируют закономерности их деформирования в связи с исследованиями напряжений при упругих деформациях, при изменениях температуры и действии импульсных нагрузок. Наряду с этим рассмотрены методы исследования напряжений на объемных моделях из материалов, позволяющих фиксировать получаемый при деформации оптический эффект. Весьма кратко изложены основные методы обработки данных поляризационно-оптических измерений. Для более быстрого и полного решения задачи также рекомендуется использо- [c.5]

Метод замораживания для исследования напряжений на объемных моделях развивается также в отечественных лабораториях и широко применяется для изучения распределения напряжений в деталях машин, конструкциях и сооружениях [8 — 11 ].— Прим. ред. [c.294]

В процессе исследования на плоских моделях было рассмотрено несколько различных положений боковых опор, при которых обеспечивались следующие условия а) возможность бокового перемещения средней части резьбы при отсутствии перемещения по концам б) возможность бокового перемещения по концам при отсутствии перемещения в средней части и в) отсутствие боковых перемещений повсюду. В последнем случае распределение напряжений ближе всего соответствовало распределению напряжений в срезах объемных моделей. [c.313]

Так как целью настоящего исследования являлась оценка влияния лучеиспускания, эксперимент проводился на упрощенной модели, выполненной из электропроводной бумаги, а не на объемной модели, как это делается в гл. XIV. Поскольку температурное поле цилиндра в зоне паровпуска имеет вполне определенное направление от сопловой коробки к внешней поверхности, а протяженность поверхности теплообмена лимитируется устройством для моделирования лучистого теплообмена, было решено модель выполнить в виде небольшого сектора с заданными соответствующим образом граничными условиями. [c.153]

Филимонова Е. П. Определение напряжений в осесимметричной задаче на объемных моделях из оптически нечувствительного материала с оптически чувствительными вклейками.— Труды VII Всесоюз. конф. по Поляризационно-оптическому методу исследования напряжений, Таллин, 1971. [c.61]

Задаче о напряженном состоянии резьбовых соединений посвящен ряд расчетных исследований [1—4]. Однако сложная форма контура резьбы, наличие большого числа мест контакта, сложная геометрия сопрягаемых деталей и влияние на напряжения в резьбе работы деталей как элементов корпусов вызывает в общем случае непреодолимые в настоящий момент трудности при решении рассматриваемой задачи расчетными методами. Поэтому все известные работы в этой области рассматривают лишь частные случаи, характеризующиеся простой формой сопрягаемых деталей и действием осевых нагрузок. Кроме того, все указанные расчеты основаны на упрощающих допущениях, что не Позволяет учесть все существенные особенности работы резьбовых соединений. Поэтому требуется экспериментальное решение этой задачи на объемных моделях и на натурных соединениях. [c.83]

Определение напряжений на объемных моделях. В общем случае объемных моделей требуется более сложная техника измерений, чем для плоских моделей. Напряжения на поверхности и по отдельным сечениям модели при трехмерном напряженном состоянии наиболее просто оптическим методом решаются с применением оптически активных слоев. В общем случае исследования применяются независимо или в сочетании а) метод. замораживания , б) метод рассеянного света. Для разделения главных напряжений, кроме того, применяются вычислительные методы или (при Ф 0,5) измерение линейных деформаций при размораживании . Объяснение явления. замораживания см. [41], [49[. [c.529]

Основные преимущества метода, обеспечившие его практическое применение, следующие а) напряженное состояние может наблюдаться визуально по всей рассматриваемой плоскости модели б) весьма просто определяются напряжения на сложном контуре плоской модели в) напряжения могут быть определены с высокой точностью г) изменением формы модели может быть найдена улучшенная конструкция детали. К основным недостаткам метода относится следующее а) измерения проводятся на моделях, а не на натуре (исключая случаи применения наклеек — см. раздел 18) б) измерения на объемных моделях требуют применения более сложной техники эксперимента в) определение с большой точностью отдельных компонентов напряжений внутри объемной модели затруднительно г) метод исследования, достаточно разработанный для деформаций в пределах пропорциональности, труден для решения задач упруго-пластических деформаций на прозрачных моделях. [c.159]

Методы исследования на плоских моделях применимы к измерению напряжений в оптически чувствительном слое, закрепленном путем наклепки (или другим способом) на поверхности металлической детали объемной формы, так как в точках ненагруженной поверхности такой детали имеет место плоское напряженное состояние (см. раздел 18). [c.174]

Для определения напряжений на объемных моделях требуется более сложная техника эксперимента, чем при исследованиях на плоских моделях. Рассматривая методы исследования напряжений на объемных моделях деталей машин следует указать два современных направления развития этих методов а) измерения на моделях деталей, выполненных из прозрачных материалов б) измерения на натурных деталях или их моделях, выполненных из того же материала, что и натурная деталь, с применением для поляризационно-оптических измерений наклеек (и вставок) из прозрачного оптически чувствительного материала. [c.175]

Исследование распределения напряжений в реальных деталях машин и узлах конструкций обычно требует применения объемных моделей сложной формы. Используемые методы исследования напряжений на объемных моделях имеют существенные недостатки. При методе замораживания необходимо создавать значительные деформации нагретой модели, особенно при наличии элементов, подверженных изгибу, что может приводить к существенному искажению формы и нарушению условий- сопряжения частей модели составной конструкции. Кроме того, измерения проводятся на срезах (пластинках), вырезаемых из замороженной модели. Поэтому каждую модель можно исследовать лишь на один случай нагрузки и прн одной форме модели. В методе рассеянного света измерения могут проводиться в объемной нагруженной модели при комнатной температуре и не требуют разрезки модели. Однако этот метод остается пока менее точным для обычно решаемых задач, требует более сложного эксперимента и высокой прозрачности и однородности применяемого материала модели. [c.213]

Экспериментальные исследования на объемных тензометрических моделях из материала с низким модулем упругости позволяет (см. раздел 27) определять напряжения и перемещения в металлоконструкциях гидротурбин. Хотя измерение напряжений и пере- [c.417]

Исследования напряжений на объемных моделях крышек с подсоединенными частями и без них, проведенные для определения напряжений и для уточнения расчетных схем, позволили выявить действительную работу отдельных элементов. Были установлены следующие особенности деформаций и распределения напряжений, которые могли быть положены в основу расчета металлоконструкций турбин типа Цимлянской и Волжской ГЭС [c.419]

В связи с ростом нагрузок, создаваемых прессами при обработке металлов давлением, возникает необходимость более тщательно оценивать прочность их силовых деталей и разрабатывать новые конструктивные варианты прессов, позволяющих осуществлять передачу весьма больших нагрузок. Так как детали прессов работают на переменную нагрузку, соответствующую рабочим циклам штампования, то для оценки прочности деталей необходимо определять как общие, так и местные напряжения в зонах концентрации и на стыках деталей. Поэтому при исследовании распределения напряжений на объемных моделях должна воспроизводиться форма деталей с радиусами закруглений, отверстиями и пр., а также действительные условия сопряжений деталей в узлах. Прозрачные объемные модели из оптически чувствительного материала позволяют исследовать распределение напряжений. На тензометрических моделях из материала с низким модулем упругости воспроизводятся условия сопряжения деталей и может находиться распределение давлений по поверхностям контакта (в подштамповых плитах ив узлах). [c.508]

Плунжер, как показали исследования на объемных оптических моделях, имеет большую однородность напряженного состояния, и наибольшие напряжения (для рассмотренных конструкций плунжеров) в местах переходов и у отверстий не превосходят по абсолютной величине кольцевое номинальное напряжение в стенке более чем на 10—15%. [c.512]

В шарнирном толкателе по результатам исследования на объемных оптических моделях получены значительные местные напряжения вблизи каналов и канавок. По окружности и вдоль образующей осевого канала толкателя (см. фиг. VII. 2), а также в местах изменения его диаметра действуют сжимающие напряжения, достигаю- [c.512]

Для исследования напряжений на объемных моделях применяют метод замораживания деформаций, который состоит в том, что объемную модель в печи нагревают до температуры 80—90° С. При такой температуре модель нагружают и выдерживают в течение 1—1,5 ч, а затем течение 5—6 ч охлаждают до комнатной температуры, не снимая нагрузки. После этого объемную модель поршня разрезают на пластинки, параллельные и перпендикулярные оси цилиндра, и каждую пластинку рассматривают в поляризованном свете, как и в случае плоской модели. В процессе замораживания деформаций напряжения фиксируются в модели так прочно, что выпиливание пластинок из нее не искажает распределения изохром. [c.151]

Это подтверждают результаты исследования модели, отлитой при погружении формы в ванну с водой, имеющей температуру 5—8° С (кривая 5 на рис. 6). Как видно из этого графика, 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 среза той же толщины, взятого из средней части этой модели, наблюдаемый оптический эффект оказывается незначительным, всего около 0,1 полосы, что указывает на отсутствие в модели остаточных напряжений. 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. [c.294]

Закономерности распределения опорного давления предопределяют как расположение, так и границы зон разгрузки в подстилающей толще. На рис. 8.7 показаны очертания этих зон по исследованиям автора на объемных моделях кривая 4 соответствует случаям, в которых краевая зона по восстанию не раздавливается кривая 5 соответствует случаям, в которых происходят раздавливание краевой зоны по восстанию. [c.167]

Исследования велись на объемных моделях методом эквивалентных материалов в сочетании с методом компенсирующей нагрузки. [c.212]

Результаты исследований однородных объемных моделей представлены на рис. 15.11. [c.259]

На установке ППУ-5 исследование проводится методом полос на ПЛОСКИХ деталях или срезах, выполненных из предварительно замороженных объемных моделей . [c.243]

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]

Измерения выполняют на объемных или плоских моделях, и могут проводиться исследования конструкций из однородного материала и из материалов с различными коэффициентами теплового расширения. [c.122]

Метод основан па свойстве большинства прозрачных материалов становиться двоякопреломляющи.ми под действием нагрузки получаемая оптическая анизотропия, связанная с возникающими деформациями (напряжениями), замеряется с помощью поляризованного света. Исследования ведутся на прозрачных моделях той же формы, что и изучаемая деталь нагрузка модели, подобная нагрузке детали, прилагается к модели статически или динамически. Метод измерения разработан применительно к определению напряжений в деталях плоской и объемной формы, выполненных из однородного материала, при деформации в пределах пропорциональности. [c.519]

Исходя из результатов исследования на объемных моделях, можно расчетную схему объемной металлоконструкции типа примененных в турбинах Цимлянской и Волжской ГЭС представить как систему 12 плоских радиальных рам (фиг. V. 26), связанных кольцевыми обвязками на уровне верха и низа корпуса масляной ванны, верха и низа крышки турбины и на уровне колец корпуса направляющего подшипника. Нижний внешний узел 10 рамы крышки благодаря наличию плит крышки следует рассматривать как неподвижный. Влияние нижней конической и внешней цилиндрической плит — оболочки крышки можно при приближенном расчете в связи с отно-26 419 [c.419]

В ней проходят процессы рассеивания и затухания деформаций и напряжений. Характер этих процессов, по результатам наших исследований на объемных моделях, представлен в разрезе по простиранию на рис. 11.2, а в сечении ио падению вблизи максимума опорного давления, в данном случае на расстоянии 10 м впереди забоя,— на рис. 11.3. Графики прираще- [c.213]

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]

Приводимые ниже методы применимы главным образом для исследования напряжений на объемных моделях. Однако они годятся и для решения плоских задач в тех случаях, когда удобно фиксировать оптический эффект и наблюдать ненагружаемую модель. Таким примером может служить исследование стационарных напряжений во вращающихся дисках (фиг. 7.1). [c.197]

Определение напряжений на объемных моделях. В общем случае объемных моделей требуется более сложная техника измерений, чем для лоских моделей. Напряжения на поверхности и по отдельным сечениям модели при трехмерном напряженном состоянии наиболее просто оптическим методом решаются с применением оптически активных слоев. В общем случае исследования применяются независимо или в сочетании а) метод. замораживания", [c.529]

Исследования на плоских моделях объемной задачи резьбового соединения приближенно оценивали возможные концентрацию и распределение напряжений по контуру резьбы, но не позволяли измерить распределение нагрузки но виткам резьбового соединения. Применение метода замораживания , приведенное в ряде работ (см., например, [2,3]), не обеспечивает соблюдения условий моделирования из-за значительного искажения формы резьбы и получаемых нарушений условий контакта, которое осуществляется в большом числе мест соединений зубьев. Необходимость обеспечения условий контакта, особенно при большом числе мест соединений, как известно, делает метод замораживания , требующий больших деформаций в модели, неудовлетворительным. Тензоизмерения па натурной конструкции, где все условия работы соединения соблюдены, не позволили пока достаточно хорошо замерить распределения напряжений по контуру и концентрации напряжений из-за малых размеров по дну резьбы и отсутствия достаточных зазоров между навинчиваемыми частями соединения. При исследованиях, рассмотренных в [4], распределение усилий по виткам резьбы определялось экспериментально на натурной конструкции резьбового соединения, нагружаемого в разрывной машине. Эта задача давала в какой-то мере приближенное решение, так как усилия оценивались по показаниям тензодатчиков, установленных по дну искусственно выполненной продольной канавки в соединении. Распределение напряжений по контуру резьбы и коэффициенты концентрации находили с применением плоских моделей и моделей прозрачного оптически нечувствительного материала с вклейками из оптически чувствительного материала по диаметральному сечению. Этот путь экспериментального решения был правильный, однако размер моделей оказался недостаточным для возможности правильной оценки порядков полос интерференции для зон концентрации напряжений. [c.137]

Плоские. модели могут быть использованы для исследования напряжений в объемных натурных ко нструкциях, например длин- ных призматических телах, находящихся в условиях плоской деформации [73]. В этом случае полученное на плоской модели из матери- ала с упругими характеристиками Аир, распределение напряжений и деформаций соответствует распределению для тела, находящегося в условиях плоской деформации, из материала с упругими характеристиками А = /(1 —р2) и р = р/(1 —р). Плоские модели [c.25]

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]

Так как исследование объемных моделей сопряжено с большими расходами средств и труда, чем в случае плоских моделей, было решено для подбора оптимальной формы впадины воспользоваться плоскими моделями, размеры которых в 4 раза превышали размеры натурной конструкции. Для каждой половины осевого сечения муфты было изготовлено по две модели, находящиеся в зацеплении друг с другом. Модели нагружали растяги-ваюд] им усилием в приспособлении, показанном на фиг. 10.45, которое позволяло создать для плоских моделей условия нагружения, близкие к реальным в объемном сосуде. [c.313]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...