PL62715B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15. V. 1971 62715 KI. 42 k, 45/02 MKP G 01 n, 21/40 UKD Twórca wynalazku: Marian Rogozinski Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Instytut Podstawowych Pro¬ blemów Techniki), Warszawa (Polska) Sposób modelowego badania przestrzennych stanów odksztalce¬ nia elementów konstrukcyjnych Przedmiotem wynalazku jest sposób modelowe¬ go badania przestrzennych stanów odksztalcenia elementów konstrukcyjnych lub konstrukcji pod obciazeniem przy zastosowaniu rastrów.Do badan przestrzennych stanów odksztalcenia i naprezenia w projektowanych a nawet wykona¬ nych juz elementach konstrukcyjnych stosuje sie zazwyczaj modele.Znanych jest szereg sposobów okreslania trój¬ wymiarowego stanu naprezenia, m. in. elastoop- tyczny, przy zastosowaniu modeli o dwójlomnosci wymuszonej, polegajacy na przyklad na „zamraza¬ niu" naprezen. Inny sposób, zaproponowany przez Dantu, wykorzystuje rastry do prowadzenia badan odksztalcen przestrzennych. Dokonuje sie tego ba¬ dania przez wybór odpowiedniej plaszczyzny po¬ miaru, rozciecie modelu wzdluz tej plaszczyzny i na¬ klejenie rastru (drobnej siatki) w tej plaszczyznie.Nastepnie model uprzednio rozciety, z nalozonym rastrem, skleja sie i obraz siatki fotografuje sie w dwóch polozeniach — porównawczym i pod ob¬ ciazeniem, nakladajac oba obrazy.Znany jest tez sposób badania odksztalcen przy pomocy pomiarów rozproszenia swiatla. Jednak spo¬ sób ten nie znalazl zastosowania w praktyce ze wzgledu na zlozona aparature i mala dokladnosc wyników.Stosowane sposoby maja równiez szereg wad.Sposób elastooptyczny polegajacy na „zamraza¬ niu" naprezen, przy zastosowaniu jednego modelu 10 15 25 pozwala prowadzic badania tylko z pewnymi ogra¬ niczeniami. Jest to niszczace badanie modelu i dla¬ tego nie mozna dowolnie powtarzac i ewentualnie korygowac stanu obciazenia modelu. Uzycie dwóch lub wiecej modeli zwieksza i tak znaczne koszty pro¬ wadzenia badan, oraz czas badania. Ponadto wpro¬ wadza ono dodatkowe utrudnienie zwiazane z nie¬ jednorodnoscia (nieidentycznoscia) modeli, których koszt wykonania nie powinien byc nadmierny, przez co wynik badan jest obciazony dodatkowym bledem.Sposób podany przez Dantu wymaga wybrania z góry okreslonej plaszczyzny badan, ograniczajac zakres badania i wymaga klejenia. Koniecznosc umieszczenia rastru wewnatrz modelu, narusza w pewnej mierze jednorodnosc i izotropie mate¬ rialu badanego modelu.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu mo¬ delowego badania przestrzennych stanów odksztal¬ cenia, który nie niszczy i nie narusza struktury modelu, a przeto jest pozbawiony wymienionych wad znanych sposobów.Sposób modelowego badania przestrzennych sta¬ nów odksztalcenia elementów konstrukcyjnych lub konstrukcji pod obciazeniem przy zastosowaniu ra¬ strów, polega na tym, ze badane modele wykonane z materialu przezroczystego dla wybranego rodza¬ ju promieniowania i zawierajace w calosci lub cze¬ sci podlegajacej badaniu substancje fotolumines- cencyjna w postaci roztworu lub w stanie rozdrob¬ nienia, zanurza sie w naczyniu wypelnionym cie- 627153 cza imersyjna i ustawia sie pod dowolnym katem kazda z kolejno wybranych plaszczyzn. Nastepnie kolejno kazda z wybranych plaszczyzn modeli, któ¬ rych badania tworza w sumie badania przestrzenne, poddaje sie dwukrotnie naswietleniu przze rzuto- 5 wanie obrazu rastru na wybrana plaszczyzne — raz pod obciazeniem modelu, które jest przyjete za po¬ równawcze, a drugi raz pod obciazeniem modelu od¬ powiadajacym stanowi badanemu, a potem utrwala sie fotograficznie efekt nalozenia sie obu obrazów. 10 Sposób badania jest nastepujacy. Modele wyko¬ nane jak powyzej opisano, umieszczone w naczy¬ niu z ciecza imersyjna, poddaje sie dwukrotnie naswietleniu w dwóch róznych stanach obciazenia rrfódelu. 15 Kazdy obraz rastru rzutowany na plaszczyzne modelu przez pewien czas po zakonczeniu naswie¬ tlania (projekcji) jest odwzorowany przez obraz pobudzonej substancji fotoluminescencyjnej do swiecenia. W okresie emisji swietlnej fotolumines- 20 cencyjnej substancji, na wybranej plaszczyznie mo¬ delu powstaja dwa nalozone na siebie swiecace obrazy rzutowanego przez obiektyw rastra lub dwóch róznych rastrów. Za pierwszym razem rzu¬ tuje sie i przez to pobudza do swiecenia obraz ra- 25 stru uzyskany na plaszczyznie wewnatrz modelu bedacego pod obciazeniem przyjetym za porównaw¬ cze. Jest to najczesciej stan wyjsciowy, bez obcia¬ zenia lub z obciazeniem pierwotnym.Drugi raz rzutuje sie obraz rastru na te sama 30 wybrana uprzednio plaszczyzne w modelu z obcia¬ zeniem badanym, to jest w stanie modelu którego przestrzenne odksztalcenia sa badane. W rezultacie, w czasie pobudzenia substancji fotoluminescen¬ cyjnej uzyskuje sie nalozenie dwóch róznych obra- 35 zów rastrów, lacznie wytwarzajacych more. Ten laczny obraz swiecacy zostaje nastepnie sfotografo¬ wany lub obserwowany.Obraz rastru rzutuje sie na wybrana plaszczyzne modelu przy uzyciu obiektywu. Mozliwe jest, 40 w przypadku rzutowania rastru do wewnatrz mo¬ delu pod obciazeniem badanym, uzycie innego ra¬ stru lub mozliwa jest zmiana odleglosci miedzy rzutowanym rastrem i obiektywem.Odmiana przedstawionego sposobu polega na tym, ^ ze rastr w jednym stanie obciazenia rzutuje sie na wybrana plaszczyzne modelu, a nastepnie swiecacy obraz rastru fotografuje sie przy dwóch róznych stanach obciazenia modelu.Przez dokonanie w obu stanach ekspozycji tej 50 samej kliszy fotograficznej uzyskuje sie na niej nalozenie dwóch róznych obrazów rastru odksztal¬ canego i nieodksztalconego.Badajac przestrzenne stany odksztalcen wedlug powyzej przedstawionego sposobu otrzymuje sie 55 w kazdej z wybranych plaszczyzn modelu zagesz¬ czenia prazków mory, analogicznych do prazków interferencyjnych, na blonie lub kliszy fotograficz- 4 nej, bedace obrazem wydluzen na badanej plasz¬ czyznie.W przypadku niezbyt wielkiego rozdrobnienia luminiforu, a mianowicie, do wielkosci ziarna po¬ równywalnej z dlugoscia fali swietlnej lub wie¬ kszej, dla uzyskania dostatecznej przezroczystosci modelu niezbedne jest uzyskanie jak najmniejszej róznicy wspólczynników zalamania swiatla dla ziarna luminoforu i materialu w jakim to ziarna jest pograzone. Z kolei, sam model powinien byc zanurzony w cieczy o takim samym co i model wspólczynniku zalamania swiatla. Wedlug wyna¬ lazku, zrealizowano to przez wypelnienie naczynia ciecza imersyjna. W cieczy tej umieszcza sie do¬ piero badany model. Naczynie to, ponadto zaopa¬ trzone jest w zawieszenie umozliwiajace zoriento¬ wanie naczynia pod dowolnym katem w przestrze¬ ni lub tez obrót wokól osi pionowej przy jedno¬ czesnym odchyleniu jednej ze scianek naczynia wokól osi poziomej. Dzieki temu, scianka naczynia znajdujaca sie na drodze promieni swietlnych jest prostopadla do kierunku ich biegu.Opisany sposób badania wedlug wynalazku ma te zalete, ze mozna go laczyc z dotychczas stoso¬ wanymi przestrzennymi sposobami badan w zakre¬ sie elastooptyki. Ponadto mozna zmniejszac glebie ostrosci, gdyby okazala sie ona zbyt duza, przez wygaszanie przy pomocy promieni podczerwonych linii siatki w uprzednio naswietlonej (pobudzonej do fosforescencji) zbyt grubej warstwie modelu. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób modelowego badania przestrzennych stanów odksztalcania elementów konstrukcyjnych lub konstrukcji pod obciazeniem przy zastosowaniu rastrów, znamienny tym, ze badane modele, wyko¬ nane z materialu przezroczystego dla wybranego rodzaju promieniowania i zawierajace w calosci lub czesci podlegajacej badaniu substancje fotolu- minescencyjna w postaci roztworu lub w stanie rozdrobnienia, zanurza sie w naczyniu wypelnio¬ nym ciecza imersyjna i ustawia sie pod dowolnym katem, a nastepnie kolejno kazda z wybranych plaszczyzn modeli, których badania tworza w su¬ mie badania przestrzenne, poddaje sie dwukrotnie naswietleniu przez rzutowanie obrazu rastru na wybrana plaszczyzne raz pod obciazeniem modelu które jest przyjete za porównawcze, a drugi raz pod obciazeniem modelu odpowiadajacym stanowi bada¬ nemu, a potem utrwala sie fotograficznie efekt na¬ lozenia sie obu obrazów.

2. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1, znamienna lym, ze rastr w jednym stanie obciazenia, rzutuje sie na wybrana plaszczyzne modelu a nastepnie swiecacy obraz rastru fotografuje sie przy dwóch róznych stanach obciazenia modelu. KZG 1, z. 50/71 240 PL PL