Покрытия оптически чувствительные

Покрытия оптически чувствительные 274 [c.480]

В зависимости от типа материала, вида напряженного состояния, характера нагружения и уровня деформаций разрушение может быть обусловлено накопленным усталостным повреждением, накопленной деформацией или их совокупностью. В связи с этим необходимо измерять как величину суммарной односторонней накопленной деформации, так и изменение амплитуды деформации при каждом цикле нагружения [83]. Для исследования циклически упрочняющихся материалов наиболее эффективен метод оптически чувствительных покрытий, а также метод тензометрии (при величине деформации в первом полуцикле Г%). Для измерения перемещений в зоне вершины трегцины рекомендуется метод оптической интерференции, причем величина исходной деформации должна быть 1%. [c.239]

Для циклически разупрочняющихся металлов эффективны методы, обладающие достаточно большой разрешающей способностью — метод сеток и метод муаровых полос. Для измерения амплитудных деформаций, соответствующих нижней части кривой усталости, нужны более чувствительные методы (метод оптически чувствительных покрытий и тензометрирование в отдельных полуциклах). [c.239]

ИЗ оптически чувствительного материала. Трещины, возникающие под действием нагрузки в областях с высокими напряжениями, являются траекториями главных напряжений. В областях, где возникают сжимающие напряжения, для получения трещин используют способ релаксации , при котором покрытие наносят на нагруженную деталь. При снятии нагрузки после сушки покрытия в нем возникают растягивающие напряжения, которые приводят к образованию трещин. В областях, где возникают низкие напряжения, трещины можно создавать охлаждением поверхности детали. При понижении температуры, особенно резком, в покрытии возникает всестороннее растяжение, а совместное действие таких температурных напряжений и напряжений от нагрузки приводит к растрескиванию. Резкое охлаждение можно создать струей очень холодного воздуха, направленной на поверхность покрытия. На фиг. 9.21, 9.22 и 9.43 показаны характерные картины трещин в хрупком покрытии, нанесенном на поверхность моделей из оптически чувствительного материала. [c.216]

ОПТИЧЕСКИ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ПОКРЫТИЯ [c.274]

Метод оптически чувствительных покрытий, позволяющий измерять разности главных напряжений или разности главных деформаций на поверхности нагружаемых металлических деталей, был впервые предложен еще в 1930 г. Менаже [19]. В то время не было достаточно чувствительных материалов, и этот метод не получал распространения, пока в 50-х годах не появились новые, оптически чувствительные материалы, такие, как эпоксидные смолы. В последние годы он широко внедрялся на практике, особенно в авиационной промышленности. За это время проведено много исследований по дальнейшему развитию данного метода и разработке способов обработки результатов измерения для разных задач ). [c.274]

Материалы, применяющиеся для изготовления оптически чувствительных покрытий, и методика измерений аналогичны обычным в поляризационно-оптическом методе. Так как этим методом исследуются главным образом напряжения на поверхности непрозрачных деталей и конструкций, необходимы полярископы отражательного типа. Для этого можно брать любой из полярископов, рассмотренных в разд. 2.8 и показанных схематично на фиг. 2.15. Метод оптически чувствительных покрытий в некотором смысле подобен методу хрупких покрытий, находящему широкое применение уже многие годы. В обоих методах покрытие скрепляется с поверхностью исследуемой детали, в точках которой необходимо определить напряжения. При методе хрупких покрытий напряжения определяют по характеру трещин в покрытии и величине нагрузки, создающей эти трещины. В методе же оптически чувствительных покрытий нужную информацию получают из измерений двойного лучепреломления, возникающего в покрытии под действием напряжений. Таким образом, в обоих методах напряженное состояние в исследуемой детали определяется по напряженному состоянию покрытия. [c.274]

Уравнениями (9.4), (9.6) и (9.7) обычно пользуются для определения разности главных напряжений или разности главных деформаций в детали но результатам измерения оптической разности хода в покрытии. Для оценки оптической чувствительности материала покрытий обычно берут величину оптической постоянной материала по деформациям. Значения оптических постоянных ряда материалов, применяющихся для изготовления покрытий, приведены в табл. 9.1. [c.275]

Интересно отметить, что по оптической чувствительности стекло, первым нашедшее применение в качестве покрытия, вполне сопоставимо с широко распространенными материалами. Однако сравнительно малая величина наибольшей деформации, [c.275]

Во многих случаях приходится прибегать к использованию толстых покрытий, чтобы можно было получить картину полос по всему полю, не проводя измерения с помощью компенсатора по точкам. Однако приведенные выше формулы, справедливые для тонких покрытий, в некоторых случаях могут при толстом покрытии привести к значительным ошибкам, если пренебречь влиянием толщины покрытия. Это влияние толщины оптически чувствительного покрытия обычно обусловлено следующими тремя факторами 1) усилением исследуемой детали покрытием [c.276]

Измерения с применением хрупких покрытий целесообразно проводить в первую очередь для получения полей деформаций на поверхности модели (выявление наиболее напряженных зон и направлений главных деформаций и выбор мест и направлений баз тензодатчиков). Поляриза-ционно-оптический метод для тензометрических моделей может быть использован предварительно (исследование зон концентрации, оценка усреднений деформаций на базе тензодатчика) или на самих тензометрических моделях с применением оптически чувствительных наклеек и вклеек. [c.66]

Измеряемыми на моделях величинами являются деформации и перемещения. Места измерения различные зоны конструкции, в том числе места резкого изменения формы конструкции и концентрации напряжений. Кроме измерения деформаций и перемещений в отдельных точках конструкции, необходимо получать путем измерений поля деформаций и перемещений. В связи с этим целесообразно в сложных моделях конструкций применение нескольких методов измерений хрупких тензочувствительных покрытий наклеиваемых тензорезисторов оптически чувствительных наклеек и вклеек. Отдельные зональные модели выполняются из оптически чувствительного материала. Типы применяемых в этих исследованиях тензорезисторов и измерительной аппаратуры в зависимости от задачи исследования и характера измеряемых величин приведены в работе [5]. Там же показано, что вычисление напряжений в модели по приращениям показаний тензорезисторов Д осуществляется с применением постоянной Ст, определяемой тарировкой выборки в 5—10 тензорезисторов, устанавливаемых на консольном образце из органического стекла с модулем Ет при температуре Т тарировки. В том случае, если величина модуля упругости Е материала модели отлична от величины Ет, то значение Ст пересчитывается для величины модуля упругости Е материала модели при температуре Ь измерений [5] [c.30]

Определение внутренних напряжений в покрытиях наиболее часто производят оптическим методом, по изгибу мягкой подложки и консольным методом [27]. Оптический метод определения внутренних напряжений основан на том, что исследуемое покрытие наносится на подложку из оптически чувствительного материала (например, оптически полированная призма из стекла или кварца). Степень напряженности покрытия оценивают по величине двойного лучепреломления отраженного поляризованного луча, регистрируемого специальными приборами. [c.26]

Переносный малогабаритный поляриметр ИГ-86 (рис. IV.21) предназначен для визуального исследования напряженного состояния изделий с помош,ью оптически чувствительных покрытий. Он позволяет наблюдать интерференционную картину в условиях плоской и круговой поляризации и измерять оптическую разность хода как методом сопоставления цветов так и компенсационным методом. [c.213]

Т-образные установки МИСИ предназначаются, как и ИГ-86, для изучения деформаций методом оптически чувствительных покрытий. [c.213]

В полярископах Т-образного вида (рис. 1У.22) свет от источника 1 проходит поляризатор 2, отражается от полупрозрачного зеркала 3, проходит оптически чувствительное покрытие 4 и, отразившись от поверхности образца 5, входит в анализаторную часть установки. Она содержит анализатор 8, сменные компенсатор 6 или пластинку 7 в волны и экран полярископа 9. [c.214]

Источник света 1 (лампа ДРШ-250) с помощью конденсора 2 проецируется на диафрагму 4 (диаметр отверстия 2 мм), помещенную в фокусе объектива 8. Для снижения влияния инфракрасной радиации источника в схему введен теплофильтр 3. Расходящийся плоскополяризованный световой поток после диафрагмы 4 проходит поляризатор 5, пластинку 6 в волны, светофильтр 7 и попадает на объектив 8 (фокусное расстояние 300 мм). После объектива свет параллельным пучком проходит две полупрозрачные пластины 9 и 10, оптически чувствительное покрытие 11 и попадает на образец 12. После отражения в обратном ходе свет попадает в анализаторную часть установки, где объективом 13 фокусируется на диафрагму 16. Поляризационная картина после дополнительного светофильтра 14 и анализатора 15 рассматривается на экране полярископа 17. [c.214]

У-образные полярископы используются для тех же целей, что и Т-образные. В полярископах У-образного вида (рис. IV.24) естественный монохроматический свет от источника 1 проходит поляризатор 2, становясь при этом плоскополяризованным. Проходя пластинку 3 в /4 волны и оптически чувствительное покрытие 4, свет отражается от объекта исследования 5 (от пластически деформируемого образца), проходит вторую пластинку 6 в /4 волны, анализатор 7 и образует изохроматическую картину на экране полярископа 8. [c.214]

Существует несколько методов определения внутренних напряжений. Оптический метод основан на том, что луч пропускается через подложку из стекла, которое является хорошим оптически чувствительным материалом, имеющим прямолинейную зависимость между напряжением и двулучепреломлением в широком интервале напрял<ений [29]. Недостаток этого метода — необходимость испытания покрытий на поверхности стекла, а не на реальной подложке (сталь, дюралюминий, другие материалы), что вносит некоторую условность в получаемые результаты. Механические методы основаны на измерении усилий, возникающих в пленках, которые нанесены на мягкие подложки непосредственно 250 [c.250]

При исследовании линейных упругих задач на прозрачных моделях необходимо использовать достаточно жесткие материалы, с тем чтобы исключить искажение формы модели под нагрузкой. При исследовании методом фотоупругих покрытий- жесткость оптически чувствительных материалов должна быть достаточно малой, с тем чтобы покрытие не оказывало влияния на работу исследуемой конструкции. Для оценки жесткости и оптической чувствительности материала используется коэффициент качества /Се, который характеризует оптическую чувствительность материалов по деформациям [c.115]

Исследование волн напряжений с помощью оптически чувствительных покрытий. Применение таких покрытий расширяет возможности исследований и позволяет изучать волновые процессы на изделиях, выполненных из натурных материалов. Основы метода оптически чувствительных покрытий изложены, например, в [1,7]. Пример картины полос, полученной в отраженном свете, при динамическом нагружений пластинки с зеркальным покрытием, которая наклеивается на исследуемую конструкцию, приведен на рис. 15.7 (при ударной нагрузке — вверху, при взрывной — внизу). [c.208]

Исследования поляризационно-оптическим методом выполняют на моделях из прозрачных оптически чувствительных материалов или с применением наносимых на исследуемую поверхность покрытий из оптически чувствительных материалов. [c.319]

В качестве оптически чувствительных материалов для моделей и покрытий обычно используют сетчатые полимеры, например отвержденные эпоксидные смолы. [c.319]

Упругопластические напряжения и деформации на наружной поверхности конструкции при действии силовой статической нагрузки определяют на натурной конструкции или ее натурной модели (см. п. 5.2 6 настоящего приложения) с применением покрытий из оптически чувствительного материала. [c.321]

В работе [10] предложен оптический метод исследования внутренних напряжений в полимерных покрытиях, наносимых на прозрачные изотропные оптически чувствительные подложки. Сущность метода заключается в следующем. [c.145]

В варианте оптического метода исследования внутренних напряжений в покрытиях, предложенном в работе [10], луч света пропускается через полированную призму-подложку из стекла, которое является хорошим оптически чувствительным материалом, характеризующимся прямолинейной зависимостью между величинами приложенного напряжения и двулучепреломления. Однако трудность изготовления полированных оптически прозрачных стеклянных призм-подложек и неоднозначность характеристики напряженности полимерного покрытия величиной сго привели к тому, что этот метод не получил широкого распространения в исследовательской практике. [c.147]

Таким образом, наиболее перспективными для дальнейшего применения являются метод определения внутренних напряжений по изгибу упругой подложки и оптический метод с пропусканием света через оптически чувствительную подложку. Однако оба эти метода в изложенных вариантах позволяют оценивать напряженность покрытий условными величинами, которые не всегда линейно связаны с внутренними напряжениями. Это существенно затрудняло понимание и обобщение полученных экспериментальных результатов. Поэтому были установлены [12—20] однозначные зависимости между экспериментально определяемыми значениями радиуса кривизны и напряжений в подложке и внутренними напряжениями в покрытии. [c.148]

Метод наложения давления на защемленную по контуру пленку полимера имеет весьма ограниченную область применения. Оптический метод может использоваться для исследования внутренних напряжений в полимерных покрытиях, нанесенных на прозрачную оптически чувствительную подложку. Консольный метод исследования внутренних напряжений может использоваться практически почти во всех случаях. Единственным условием его применения является упругость подложки. Метод прост в конструктивном оформлении, может использоваться в широком [c.157]

Фиг. 2.19. Картина изохром, которая была получена при оптически чувствительном покрытии (толщйной 3,2 мм из эпоксидной смолы), приклеенном па алюминиевую балку А (цифрами обозначены порядки полос интерференции) Я — поляризатор-анализатор.

Компенсационная растягиваемая пластинка и компенсатор Бабине — Солейля применяются редко, главным образом при измерениях разности хода в оптически чувствительных покрытиях. [c.101]

Исследования проводились на реальных лопатках и на увели ченных пластмассовых моделях замйов. Экспериментальные иссд -дования были проведены с использованием хрупких покрытий, электрических тензодатчиков и плоских моделей из оптически чувствительного материала. Описание части исследования по имитации условий работы лопаток при повышенных температурах опускается, а заинтересовавшийся читатель может почерпнуть сведения о ней из работы [13]. [c.247]

Метод оптически чувствительных покрытий получил развитие и в оте-яественных лабораториях [25 —31 ].— Прим. ред. [c.274]

Так как для измерений в оптически чувствительных покрытиях пользуются отраженным светом, оптическая длина пути света f при просвечивании покрытия по нормали равна удвоенной толш ине покрытия, т. е. [c.275]

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]

Оптически чувствительный материал поляризационно-оптического метода. Материал под маркой ЭД20-МТГФА применяется для изготовления плоских и объемных упругих моделей, исследуемых при комнатной температуре по методу замораживания, для оптически чувствительных покрытий и изготовления моделей точного литья. Модели используются при решении задач проектирования и оценки прочности деталей и конструкций. [c.121]

В первом случае наибольшее развитие получили дютоды экспериментального определения полей циклических дефорд1аций — Д1уара и сеток при комнатных и умеренных повышенных температурах применяются методы оптически чувствительных покрытий и цепочек малобазных тензорезисторов [12, 13]. Для плоских и осесимметричных элементов конструкций широкое распростра- [c.7]

К П.-о. м. относится также метод оптически чувствительных покрытий, согласно к-рому на поверхность исследуемого объекта наносится тонкий слой оптически чувствительного материала. Деформации исследуемой Поверхности будут полностью совпадать с деформациями покрытия, определение к-рых осуществляется П.-о. м. В этом случае применяются отражат. полярископы, Метод позволяет исследовать упруго-пластич. деформации, процессы разрушения и ползучести, деформации в никрообластях. Может использоваться не только в лабораториях, но и в промышленных и полевых условиях, на моделях и реальных конструкциях. [c.59]

Метод оптически активных покрытий основан на измерении упругих сдииго-вых деформаций пластинки из оптически чувствительного материала (например, ЭД6-М), наклеенной на плоскую поверхность модели, имитирующей локальную зону натурной детали. Метод является достаточно надежным и отработанным, в том число и в условиях циклического нагружения модельных элементов, сварных соединений. Измеряемые деформации составляют 0,1. ..2,0% при толщине пластинки 1 мм. Для метода характерны следующие особенности влияние толщины наклепки на разрешающую способность и точность измерения деформаций (особенно в зонах с высокими градиентами), а также зависимость оптических характеристик от времени и числа циклов (в связи с чем необходима предварительная градуироика). [c.171]

Напряжения определяют экспериментально на моделях, деталях машин и конструкциях в лабораторных, стендовых и эксплуатационных условиях. Для предварительного выявления зон наибольших напряжений, оценки их направления и значения выполняют исследования полей напряжений. Для этого исгюль-зуют поляризационно-оптический метод, основанный на интерференции поляризованного света, прошедшего через модель из прозрачного оптически чувствительного материала. Он хорошо разработан для деталей плоской формы. Широко применяют также метод хрупких покрытий (канифольно-лаковые покрытия, стекловидные эмали и др.), основанный на образовании трещин в наиболее напряженных зонах модели или детали. [c.60]

В качестве оптически чувствительных покрытий используют целлулоидную пленку (QHNgOu), модификацию органического стекла с увеличенным содержанием дибутилфталата (типа ОНС), криталлическое хлористое серебро и др. [c.207]

Специфические особенности, которые возникают при использовании оптически чувствительных покрытий в динамической фотоупругости, связаны с необходимостью оценки влияния сложной картины волн напряжений, возникающей за счет отражений от свободной и контактной поверхностей покрытия, на интегральную величиау двойного лучепреломления некоторые особенности в методике разделения напряжений вызваны тем, что при динамическом нагружении покрытие находится в условиях объемного напряженного состояния. [c.208]

Упругие напряжения на наружной поверхности конструкции при действии нескольких прикладываемых поочередно силовых статических нагрузок определяют на упругой модели (см. п. 5.2.5 настоящего приложения) с применением покрытий из оптически чувствительного материала. Возможно также исследование на моделях по методу замораживания деформаций. При этом требуемое число моделей равно числу отдельно рассма 1 риваемых нагрузок. [c.321]

Испытания в вакууме. Стабильность оптических характеристик покрытий — их излучательная и отражательная способность — во многом определяется состоянием поверхности. В свою очередь состояние поверхности зависит от собственной температуры покрытия, а также от цротекания различных процессов, возникающих в результате взаимодействия между поверхностным слоем вещества покрытия и окружающей средой. В этом плане осогбый интерес представляет проведение испытаний по установлению постоянства оптических свойств покрытий или одновременном воздействии высоких температур и вакуума. В этом случае излучательная способность будет зависеть не только от температуры, но и от упругости пара вещества покрытия. Испарение покрытия изменяет характеристики излучения и размеры детали. Для определения скорости испарения при эксплуатационных условиях (температура и давление) проводятся испытания в специальных камерах. Наиболее простым и чувствительным является метод испарения с открытой поверхности в вакууме (метод Ленгмюра). Образец с покрытием помещают в вакуумную камеру и нагревают до требуемой температуры, после чего он выдерживается в этих условиях в течение определенного времени. Одна из подобных камер показана на рис. 7-14 [52]. Молекулы испаряющегося покрытия конденсируются на холодных стенках камеры. Для определения скорости [c.180]

Контроль остаточных напряжений в однослойном покрытии. Рассмотрим метод определения остаточных напряжений на примере оптической схемы получения голограмм сфокусированных изображений. Фотообъектив, помещенный между фотопластинкой и образцом, фокусирует изображение поверхности объекта на плоскость фотопластинки. Причем их плоск(К1и должны быть параллельны. В этом случае достигается наибольшая чувствительность к нормальной компоненте вектора перемещения (т. е. к прогибу образца /) Существенным преимуществом голограмм сфокусированных изображений является возможность получения увеличенного изображения объекта, а следовательно и ббльщего оптического разрещения интерференционных полос. Кроме того, при восстановлении интерферограмм можно пользоваться источником естественного света. [c.116]

Среди оптических схем ЛДИС, позволяющих измерить одну компоненту скорости, следует выделить несколько отличающихся чрезвычайной простотой и легкостью в юстировке. Эти схемы стилизованно показаны на рис. 165 [245]. В схемах с интерферометром на входе (см. рис. 165, б, г) плоскопараллельная стеклянная пластинка используется в качестве расщепителя входного луча на два параллельных пучка. Пластинка без отражающих покрытий на рабочих гранях служит расщепителем в схемах с опорным пучком. Пластинка с покрытиями, выравнивающими интенсивность расщепленных пучков, используется в дифференциальной схеме. Те же пластинки могут в качестве рекомбинационных применяться в оптических схемах ЛДИС с интерферометром на выходе (см. рис. 165, в, д). Схемы с плоскопараллельной пластинкой могут успешно использоваться в практических измерениях. Они содержат минимум оптических деталей, просты и надежны в работе и, кроме того, имеют малую чувствительность к вибрациям, так как интерферирующие пучки проходят через одни и те же оптические элементы, а расстояние между расщепленными пучками практически не зависит от малых колебаний угла поворота пластинки ( 3°) при угле падения 50°. [c.294]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...