SU567945A1

SU567945A1 - Apparatus for measuring deformation of thin-wall cylindrical casings

Info

Publication number: SU567945A1
Application number: SU7502188085A
Authority: SU
Inventors: Юрий Константинович Щербаков; Валентина Витальевна Бушуева; Сергей Васильевич Цветков
Original assignee: Московское Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Имени Н.Э.Баумана
Priority date: 1975-11-06
Filing date: 1975-11-06
Publication date: 1977-08-05

Description

Изобретение относитс к оптическим методам исследовани деформаций и может быть использовано при изучении напр женно-деформированного состо1ши тонкостенных иилии-. дрических оболочек произвольной формы под 5 действием как статических так и. Динамических механических и тепловых возд&йствий.The invention relates to optical methods for studying deformations and can be used in studying the stress-strain state of thin-walled or thin-walled states. free-form shells of arbitrary shape under the action of both static and. Dynamic mechanical and thermal influences &

Известно устройство дл измерени деформаций тонкостенных; элемеггтрВ:, ,сЬдёржа | щее экран цилиндрй,ческой формы с otEepc- Й тием Б его. центрапЬнЬй Части, и с .нанесённым на его шут)е.«нёй поверхности Л11нёй ым растром, камеру,: расположенную в отверстии ркрана, осветитель и механизм креплени элементов ij.15A device for measuring thin-walled deformations is known; elemegtrV :,, sdderzha | A secondary cylinder screen, with a otEepc-tiem shape of it. The center part, and with the “R11” raster placed on his jester) e. “On the surface of the L11 raster, camera: located in the opening of the screen, the illuminator and the fixing mechanism of the elements ij.15

Известное устройство неудобно тем, что оно подобно устройствам дл измерени деформаций зеркальных поверхностей по отклсх нению светового луча, позвол ет замер ть углы поворота нормалей и кривизну только 20 в отдельных точках исследуемой поверхности.The known device is inconvenient in that it is similar to devices for measuring the deformations of mirror surfaces from the light beam off, allowing you to measure the angles of rotation of the normals and the curvature of only 20 at certain points of the surface under study.

Наиболее близким по технической суц ности к предлагаемому изобретению вл етс устройство дл измерени деформаций тонкостенных цилиндрических оболочек, со- 25The closest in technical value to the proposed invention is a device for measuring deformations of thin-walled cylindrical shells,

держащее раму, экран цилиндрич1еской формы с отверстием в его центральной части и с нанесенным на его внутренней поверхности линейным растром, фото (кино) камеру , расположенную в отверстии экрана, осветитель и механизм креплени оболочек с трехкоординатным приводом и приводом вращени 2 J.holding frame, cylindrical screen with a hole in its central part and with a linear raster applied on its inner surface, a photo (cinema) camera located in the screen hole, an illuminator and shells attachment mechanism with a three-coordinate drive and a rotation drive 2 J.

Однако такое устройство позвол ет ис- следоЕ;ать углы поворота нормалей, кривиэну и кручение поверхности оболочки только в радиальном направлении, перпендикул рно лини м растра. Определение углов поворота нормалей вдоль образующей при помощи одной такой установки невозможно. Эти ве- личины измер ютс на другой установке с другим радиусом экрана путем регистрации топологии поверхности узких полосок обо .лочки вдоль образующей. Это приводит к существенному увеличению трудоемкости :измерений.However, such a device allows one to study; the angles of rotation of the normals, the curve and the torsion of the surface of the shell only in the radial direction, perpendicular to the line of the raster. Determining the angles of rotation of the normals along the generatrix using one such installation is impossible. These values are measured on a different installation with a different radius of the screen by registering the surface topology of narrow strips of the skin along the generator. This leads to a significant increase in labor intensity: measurements.

Цель изобретени - снижение трудоемкости измерений.The purpose of the invention is to reduce the complexity of the measurements.

Это достигаетс тем, что устройство снабжено дополнительной фото (кино) камероЗ , размещенной в отверстии экрана, а экран выполнен . гибким с нанесенными на его поверхности ортогональными растром в .сеткой.This is achieved by the fact that the device is equipped with an additional photo (cinema) of a camera, placed in the opening of the screen, and the screen is made. flexible with orthogonal raster printed on its surface.

. На чертеже изображена схема предлаraef oro устройства.. The drawing shows the scheme predraef oro device.

Устройство содержит основание 1, к которому при помощи рамы 2 закреплена верхн плита 3 и две фото (кино) каме ры 4, располол енные в отверстии гибкого прозрачного экрана цилиндрической формы, состо щего из прозрачного защитного сло 5 с закрепленными на его внутренней поверности гибким прозрачным ортогональным растром 6 - сеткой 7 ортогональных линий большого щага и диффузно рассеивающего прозрачного сло 8. Экран закреплен на оо новании 1 к плите| 3 посредством фиксаторов 9, обеспечивающих требуемое изменение формы экрана. Сзади экрана установлены осветительные лампы дневного света 10 Механизм креплени оболочек 11 снабжен поворотным столом 12; на котором закреплена исследуема оболочка 13, трехкоординатным приводом с ходовыми винтамиThe device contains a base 1, to which by means of a frame 2 is fixed the top plate 3 and two photos (cinema) of the camera 4, located in a hole of a cylindrical flexible transparent screen consisting of a transparent protective layer 5 with flexible transparent fixed on its inside surface. orthogonal raster 6 - a grid of 7 orthogonal lines of a large schaga and a diffusely scattering transparent layer 8. The screen is fixed at 1 to the slab | 3 by means of clamps 9, providing the desired change in the shape of the screen. A fluorescent lighting lamp 10 is installed at the back of the screen. The fastening mechanism for the shells 11 is equipped with a rotary table 12; on which the shell 13 is fixed, with a three-axis drive with driving screws

и приводом вращени оболочки 17, and driven rotation of the sheath 17,

Устройство работает следукЯЦим образомThe device works in the following way.

При заданной геометрии исследуемой оболочки 13 гибкому экрану при помощи фиксаторов 9 придаетс необходима форма. Растр 6 и сетка 7 закрепл ютс на экране так, что1 их ортогональные, линии располагаютс параллельно и перпендикул$фно о&разующей экрана.With a given geometry of the investigated shell 13, the flexible screen with the help of clamps 9 is given the necessary shape. The raster 6 and the grid 7 are fixed on the screen so that 1 their orthogonal lines are arranged in parallel and perpendicular to the amping screen.

Оболочка 13 располагаетс на заданном рассто нии от объективов фото (кино) каме 4 при помощи ходового винта 14. Фото (кино ) камеры фокусируютс так, что одна из них фиксирует изображение линий растра и сетки, параллельных образующей экрана, а друга - изображение перпендикул рных к ней линий растра и экрана. Оба изображени наход тс на разных рассто ни х от объектива вследствие линзового эффекта, обусловленного различием в кривизне noBepSfности оболочки 13 по двум ортогональным направлени м. В случае регистрации ста тической деформации оболочки используютс фотокамеры, в случае динамической де формации - кинокамеры. Наличие двух фото (кино) чамер позво л ет одновременно получать дье муаровые картины, кажда из которых характеризует одну из двух составл ющих углов поворота нормалей. Использование гибкого экрана цилиндрической формы с измен емой крививной и нанесенных на его внутренней поверх™ ности ортогональных растра и сетки позрвол ет существенно упростить измерение деформаций и уменьшить тем самым труде- емкость измерений.The shell 13 is positioned at a predetermined distance from the lenses of the photo (movie) cam 4 with the lead screw 14. The photo (movie) of the camera is focused so that one of them captures the image of the raster lines and the grid parallel to the generator of the screen, and the other - perpendicular to her lines of raster and screen. Both images are at different distances from the lens due to the lens effect due to the difference in the curvature of the shell 13 in two orthogonal directions. In the case of registration of the static deformation of the shell, cameras are used, in the case of dynamic deformation. The presence of two photographs (cinema) of the chamera makes it possible to simultaneously receive Die Moire paintings, each of which characterizes one of the two components of the angles of rotation of the normals. The use of a cylindrical flexible screen with a variable curvature and orthogonal rasters and grids applied on its inner surface allows to significantly simplify the measurement of deformations and thereby reduce the labor capacity of the measurements.

Claims

1. A. Durelli, Parke W. Analysis of deformations using t iyapa, M., Mir, 1974, p. 241.

2.C.05get L.v-E)) toe AAecioitiiGS 7 (7), p. 313, 1967.