SU205337A1

SU205337A1 - OPTICAL DEVICE FOR DETERMINING THE MAIN VOLTAGES OF THE TRANSPARENT MODEL

Info

Publication number: SU205337A1
Application number: SU1103427A
Authority: SU
Original assignee: И. М. Нагибина , Б. Я. Герлович Ленинградский институт точной механики , оптики

Description

Исследовани распределени напр жений в детал х и конструкци х играют первостепенную роль дл надежности эксплуатации машин и сооружений.Studies of the distribution of stresses in parts and structures play a crucial role in the reliability of the operation of machines and structures.

Известно устройство дл исследовани напр жений , основанное на оптическом пол ризационном методе исследовани (метод фотоупругости ). В известном устройстве деталь просвечивают в пол рископе и получают разности главных напр жений (аа-аа).A device for investigating stresses is known based on an optical polarization method of investigation (photoelasticity method). In the known device, the detail shines through at the risk and the differences in the main stresses (aa-aa) are obtained.

Известны интерференционные приборы (интерферометры ) последовательного типа, которые дают возможность экспериментально получить сумму главных напр жений (ац + аа) путем измерени изменений толщины моделей интерференционным методом.Interference devices of the sequential type are known, which make it possible to experimentally obtain the sum of principal stresses (ac + aa) by measuring changes in the thickness of the models by the interference method.

Иаличие суммы и разности главных напр жений , имеющее место на двух различных устройствах, дает картину распределени напр жений в модели, однако дл этого требуетс применение сложных и длительных математических вычислений.The presence of the sum and difference of the main stresses, which takes place on two different devices, gives a picture of the distribution of the stresses in the model, but this requires the use of complex and lengthy mathematical calculations.

Дл решени многих задач в фотоупругости необходимым вл етс одновременное определение картины сумм и разностей главных напр жений за одну экспозицию.To solve many problems in photoelasticity, it is necessary to simultaneously determine the picture of the sums and differences of the main stresses in a single exposure.

ной модели (картину суммы и разности главных напр жений).Noah model (picture of the sum and difference of the main stresses).

Предложенное устройство отличаетс от известных тем, что в фокальной плоскости выходного объектива установлена двойна диафрагма , отдел юща пр мопроход щий световой пучок дл получени разности главных напр жений от интерферирующих пучков дл получени суммы главных напр жений, а также в том, что за двойной диафрагмой на пути интерферирующих пучков установлено плоское зеркало, направл ющее их на регистрирующую систему. На фиг. 1 представлена оптическа схемаThe proposed device differs from the known ones in that in the focal plane of the output lens there is a double diaphragm separating the forward light beam to obtain the difference in main voltages from the interfering beams to obtain the sum of the main voltages, as well as in the double diaphragm the paths of the interfering beams are fitted with a flat mirror, which directs them to the recording system. FIG. 1 shows the optical layout.

предложенного устройства.proposed device.

Предложенное устройство содержит оптическую систему интерферометра ноеледовательного типа и оптическую систему пол рископа с входным и выходным объективами и двум четвертьволновыми пластинками.The proposed device contains an optical system of a type interferometer and an optical system of the risk field with input and output lenses and two quarter-wave plates.

Свет от источника 1 (ртутна лампа ДРШ-250) фокусируетс конденсором 2 на круглую диафрагму 3. Перед конденсором 1 расположен фильтр 4, работающий на длинеLight from source 1 (DRSh-250 mercury lamp) is focused by condenser 2 onto a circular diaphragm 3. In front of condenser 1 there is a filter 4 operating on the length

волны 0,546 м. Диафрагма 5 находитс в фокальной плоскости входного объектива 5, который посылает параллельный пучок лучей на первую пластинку 6 интерферометра последовательного типа.waves of 0.546 m. Aperture 5 is in the focal plane of the input lens 5, which sends a parallel beam of rays to the first plate 6 of a series-type interferometer.

Интерферометр представл ет собой три полупрозрачные пластины 6, 7, 8, расположенные последовательно одна за другой.The interferometer consists of three translucent plates 6, 7, 8 arranged in series one after another.

Втора пластина 7 наклонена относительно третьей пластины 8 на некоторый угол, а перва пластина 6 наклонена относительно третьей на угол 2а.The second plate 7 is inclined relative to the third plate 8 at some angle, and the first plate 6 is inclined relative to the third at an angle 2a.

Таким образом, проход щие лучи, дважды отраженные от калсдой из полупрозрачных поверхностей пластин, выход т параллельным пучком из интерферометра и собираютс выходным объективом 9 в плоскости двойной диафрагмы 10 с верхним отверстием 11 и нижним отверстием 12.Thus, the transmitted rays, which are twice reflected from the translucent surfaces of the plates, are emitted by a parallel beam from the interferometer and are assembled by the output lens 9 in the plane of the double diaphragm 10 with the upper opening 11 and the lower opening 12.

Интерферирующие лучи, используемые дл получени суммы главных напр жений, проход т огверстие 12, падают на плоское зеркало 13, отражаютс от него и направл ютс на регистрирующую систему 14 (объектив фотокамеры). Кроме указанных интерферирующих лучей в схеме имеютс еще лучи, проход щие пр мо через полупрозрачные пластины 6, 7, 8, используемые дл получени разности главных напр жений.The interfering beams used to obtain the sum of the main stresses pass through the baffle 12, fall onto the flat mirror 13, reflect off of it and are directed to the recording system 14 (camera lens). In addition to these interfering beams in the circuit, there are also beams passing directly through the semitransparent plates 6, 7, 8 used to obtain the difference in the main voltages.

В сход щихс пучках лучей расположены пол ризатор 15 и анализатор 16.A polarizer 15 and an analyzer 16 are located in converging beams of rays.

Проход щий пр мо свет фокусируетс выходным объективом 9 в плоскости двойной диафрагмы 10, проходит верхнее отверстие 11 диафрагмы 10, анализатор 16 и фиксируетс регистрирующей системой 17 (объектив фотокамеры ).The transmitted direct light is focused by the output lens 9 in the plane of the double diaphragm 10, the upper opening 11 of the diaphragm 10 passes, the analyzer 16 is fixed by the recording system 17 (camera lens).

Две пластинки 18 н 19 в четверть длины волны (V4) помещаютс в параллельных лучах и служат дл исключени пол изоклин при использовании комбинированного интерференционно-пол ризационного устройства. Оптическа схема вместе с тем предполагает возможность исключени из хода лучей пластинок А,/4 дл того, чтобы иметь возможность наблюдать картину направлени главных напр жений (поле изоклин).Two plates 18 and 19 to a quarter wavelength (V4) are placed in parallel beams and serve to eliminate the field of isoclines when using a combined interference-polarization device. The optical scheme, however, suggests the possibility of excluding plates A, 4 from the course of the ray in order to be able to observe the pattern of direction of the main stresses (the isocline field).

При помощи двух фотокамер могут быть одновременно зарегистрированы интерференционна картина кривых, представл юща собой геометрическое место равных сумм главных напр жений (изопахики) и пол ризационна картина кривых равных разностей главных напр жений (изохромы).With the help of two cameras, the interference pattern of the curves can be simultaneously recorded, representing the geometrical place of equal sums of principal stresses (isopachics) and the polarization pattern of curves of equal differences of principal stresses (isochromes).

В предложенном устройстве (см. фиг. 2) предусмотрена также возможность получени двух картин (изопахик и изохром) одновременно на одной регистрирующей системе (например , на один кадр фотокамеры). Это до стигаетс путем одновременного проектировани изображений интерференционной картины с помощью линзы 20 и 21 и объектива 22 в плоскость регистрирующей системы 23, разделенной , таким образом, на две части.The proposed device (see Fig. 2) also provides for the possibility of obtaining two pictures (isopachic and isochrome) simultaneously on the same recording system (for example, on one frame of the camera). This is achieved by simultaneously designing the images of the interference pattern with the help of a lens 20 and 21 and an objective 22 into the plane of the recording system 23, thus divided into two parts.

Такое рещение позвол ет проводить иссле-, довани динамических нагрузок во времени и быстропротекающие процессы в исследуемой прозрачной модели, расположенной на путиSuch a solution allows to carry out studies of dynamic loads in time and fast processes in the studied transparent model located on the way

параллельных лучей.parallel rays.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. Optical device for determining the main stresses of a transparent model containing the optical system of a series-type interferometer, risk field system with input and output lenses

and two quarter-wave plates, a recording system, characterized in that, in order to simultaneously register the sum and difference of the main voltages, a double diaphragm separating the forward light beam is installed in the focal plane of the output lens to obtain the difference of the main voltages from the interfering beams for getting the sum of the main stresses.

2. A device according to claim 1, characterized in that a flat mirror is installed behind the double diaphragm in the path of the interfering beams, which directs them to the recording system. / O / 6 17