Исследование напряжений на плоских и объемных моделях

ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ НА ПЛОСКИХ И ОБЪЕМНЫХ МОДЕЛЯХ [c.158]

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]

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]

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]

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]

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]

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]

По назначению 1. Для качественных исследований. 2. Для исследований плоских моделей (по методу полос). 3. Для зональных исследований по точкам (на малых участках плоской модели или срезов объемной модели) 4. Для исследования объемных моделей. 5. Специального назначения (для исследований во вращающихся моделях, при вибрациях, при ударах и пр.) Типы 1 и 2 — обычно применяемые. Тип 3 — для исследования в зонах концентрации напряжений и при малых т [c.523]

Экспериментальные исследования напряжений в резьбовых соединениях проводились поляризационно-оптическим методом на плоских, объемных замораживаемых моделях, а также моделях, выполненных из оптически нечувствительного материала ОНС с оптически чувствительной вклейкой по исследуемому сечению [5—7]. При этом наиболее точное моделирование работы резьбовых соединений осуществляется на моделях из материала ОНС, так как при применении соответствующего метода может быть обеспечено выполнение условий подобия моделей натурной конструкции по масштабу деформаций и величине коэффициента Пуассона. Исследованию напряженного состояния резьбового [c.83]

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]

Исследования переменных напряжений от собственного веса вращающегося ротора [8] и постоянных напряжений, вызванных центробежными силами, неравномерным нагревом бочки ротора и технологией обработки, позволяют оценить несущую способность ротора в связи с явлениями усталости [3]. Ниже приводятся основные результаты исследований, проведенных на плоских и объемных оптических моделях ротора турбогенератора мощностью 100 мгвт. [c.473]

При исследовании напряжений этим методом модель отливают из прозрачного оптически чувствительного материала (как и в методе полимеризации) в формы, элементами которых являются армирующие детали композитной модели исследуемой конструкции, с которыми заливаемый материал скрепляется в нужных местах. В процессе полимеризации при повышенной температуре и последующего охлаждения в отливаемой модели возникают напряжения и соответствующее им двойное лучепреломление. Модели просвечивают в полярископе и измеряют напряжения по картинам полос интерференции обычными при поляризационнооптических измерениях способами. Напряжения возникают за счет различных коэффициентов удлинения элементов композитной модели, т. е. за счет стеснения деформаций одних элементов со стороны других. Поэтому метод получил название метода стесненной усадки. Этот простой и удобный метод позволяет исследовать напряжения при равномерном изменении температуры (или усадке) в довольно сложных композитных конструкциях на плоских и объемных моделях. [c.298]

В табл. VII. 5 для точек, обозначенных на фиг. VII. 32, дается обобщение напряжений, л слученных из исследования плоской и объемной моделей, на рабочие усилия и приводятся такж величины средних напряжений и амплитуд напряжений за цикл нагрузки. Для оценки усилий остаточного натяга используются результаты, полученные при исследовании модели ригеля. Для наиболее напряженных точек приводятся запасы прочности, отнесенные к запасу прочности n v в средней части приведенной модели ригеля при тех же соотношениях нагрузок и толщин моделей ригеля и стойки, что и в раме пресса. [c.552]

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]

В книге изложены результаты исследования нелинейного механического поведения конструкционных пластмаес, деформативности и прочности полимеров различных классов при одноосном, плоском и объемном напряженных состояниях. В ней рассмотрены методы прогнозирования длительной деформативности элементов конструкций из пластмасс, приведены результаты исследования прочности при одноосном и различных плоских напряженных состояниях освещены основные пути изучения накопления повреждений в конструкционных полимерах на микро- и макроуровнях проанализированы модели длительной прочности, основанные на концепции постепенного накопления повреждений. [c.2]

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]

Исследование напряженного состояния объемной модели производится на срезах, вырезанных из замороженной модели и определенным образом ориентированных. Напряжения в плоскости среза определяются в обычных полярископах, так же, как и в плоской модели. Эти напряжения относятся к определенной плоскости внутри объемной модели. Наибольшее и наименьшее нормальные напряжения, действуюш ие в плоскости среза, называются квазиглавными нанряжениями и обозначаются о и о . [c.71]

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]

Излагаемые в этой книге методы предусматривают исследования в двух направлениях изучение распределения напряжений путем лабораторных исследований и изучение нагрузок, деформаций и напряжений на работающих машинах в условиях эксплуатации. В соответствии с этим первая часть книги посвящена методам и аппаратуре статической и динамической тензометрии (главы I и П), поляризационнооптическому методу исследования распределения напряжений на объемных и плоских прозрачных моделях и на деталях (глава III), а тзк5ке м ду электрических аналогий, дающему экспериментальное [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...