Способ определения скорости перемещения поверхности оболочки

 

Изобретение относится к измерению деформации деталей и узлов конструкций . Цель изобретения - повы-. шение точности определения поверхности оболочки. Для этого фотографируют по шлирен-методу систему сходящихся волн уплотнения и разрежения перед поверхностью оболочки. Находят моменты времени, в которые эти передние и задние фронты волн отделяются от поверхности оболочки,и с учетом полученных данных определяют скорость перемещения поверхности оболочки . 3 ил. сл с N) 00 00 сд

СаОЭ СОЕЕТСНИХ

РЕСГ1УБЛИН (594 а 01 В 11 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТНЕ1МЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Й в ьвтсвсвсвт сввдстсльствт (21) 3880323/25-28 (22) 08.04.85 (46) 07.02.87. Бюл. У 5 (71) Истринское отделение Всесоюзноro электротехнического института им. В.ИвЛенина (72) В.А.Деревщиков (53) 531.781.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 697808, кл. G Ol В ll/16, 1979.

ЖТФ, 40, в. 2, 1970, с. 360 371. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ОБОЛОЧКИ

„«SUÄÄ 1288500 A 1 (57) Изобретение относится к измерению деформации деталей и узлов конструкций. Цель изобретения — повы-. шение точности определения поверхности оболочки. Для этого фотографируют по шлирен-методу систему сходящихся волн уплотнения и разре кения перед поверхностью оболочки. Находят моменты времени, в которые эти передние и задние фронты волн отде" ляются от поверхности оболочки,и с учетом полученных данных определяют скорость перемещения поверхности оболочки, 3 ил, 1288500

Изобретение относится к измерению деформации деталей и узлов кон-. струкций оптическими методами, Цель изобретения — повышение точности определения перемещения поверхности оболочки.

На фиг, I приведена типичная теневая кинограмма колебаний оболочки при воздействии на нее периодической ударной нагрузки, на фиг. 2 — график временной зависимости положения фрон- . тов отдельных волн разрежения-сжатия, на фиг. 3 — график временной зависимости скорости перемещения волн разрежения-сжатия.

Способ осуществляют следующим образом.

Оболочку помещают в рабочее поле теневой шлирен-схемы с точечным источником света и круглой визуализирующей диафрагмой.и фотографируют систему сходящихся волн уплотнения и разрежения (фиг, 1), образующихся перед внутренней поверхностью оболочки, По теневой кинограмме определяют зависимость положения заднего фронта первой волны уплотнения от времени (прямая 1 .на фиг. 2) и с помощью линейной экстраполяции по пересечению прямой 1 с ординатоР, соответствующей приближенному значению диаметра оболочки в этот момент времени, определяют время отделения этого фронта от внутренней поверхности оболочки, которое происходит, когда скорость оболочки V, определяемая зависимостью Ч=Б+С, где U — скорость волны, а С вЂ” местная скорость звука, достигает своего максимального значения. Области равновесия между 40 внешними силами сжатия и упругими силами деформации, которая практически имеет конечную протяженность,соответствует участок течения газа с почти постоянной скоростью, переходя- 45 щий затем в волну разрежения. Передний фронт волны разрежения имеет ту же скорость, что и предшествующий ей задний фронт первой волны уплотнения, а отделяющийся от стенки в момент перехода скорости оболочки V через нуль задний фронт этой волны распространяется со скоростью, рав— ной скорости звука в покоящемся газе (прямая 2 на фиг. 2).

Возникшие в ре зуль тате сжа тия оболочки упругие силн деформации стремятся при уменьшении вне них сил возвратить ее в исходное состояние, направление движения меняет знак на обратный и перед внутренней поверхностью оболочки образуется вторая волна разрежения, которая разграничена с предыдущей волной разрежения областью покоящегося газа.

Отделение заднего фронта второй волны разрежения от стенки происходит в момент достижения максимальной скорости обратного движения.Абсолютная скорость заднего фронта равна разности V-С скоростей стенки и звука (прямая 3 на фиг. 2), как и скорость следующих за ней области постоянного течения газа и переднего фронта второй волны уплотнения, Отделение заднего фронта второй волны уплотнения происходит в момент перехода скорости оболочки через нуль, а его скорость равна скорости звука в покоящемся газе (кривая 4 на фиг, 2). Затем процесс повторяется. Длительность колебаний определяется характером внешнего воздействия и упругими свойствами оболочки, По полученным таким образом значениям скорости в отдельных характерных точках строится приближенная зависимость радиальной скорости оболочки от времени (фиг. 3). Скорость в промежуточных точках находится с помощью экстраполяции в предположении синусоидального закона ее изменения между двумя экстремальными точками.

Ошибка определения деформации на пределе чувствительности измерений, лежащем в области долей миллиметра, составляет не менее 100Х в то время как точность определения скорости волновых фронтов более чем на порядок выше, поскольку расстояние между отдельными положениями фронтов, используемое для измерения скорости, может быть значительным, ограничива- ° ясь только радиусом оболочки. Временной интервал при этом может быть измерен также с меньшей ошибкой. В результате точность измерений скорости леремешения стенки оболочки при упругих колебаниях малой амплитуды существенно возрастает, а предел чувствительности измерительной системы сдвигается в область меньших значений перемеще— ний.

)288500

700 оО

Фиг,2

Формула изобретения

Способ определения скорости перемещения поверхности оболочки, заключающийся в том, что внутреннюю по- 5 лость оболочки просвечивают параллельным пучком света, нагружают оболочку, ее теневое изображение фотографируют скоростной кинокамерой и по изменению теневого изображения оп- 1о ределяют скорость перемещения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьш(ения точности, фотографируют по шлирен-методу систему сходящихся волн уплотнения и разрежения перед поверхностью оболочки, устанавливают по положению этих волн зависимость положения передних и задних фронтов волн от времени, находят моменты времени,,в которые эти фронты отделяются от поверхности оболочки, и с учетом полученных данных определяют скорость перемещения поверхности оболочки.! 288500

Кмф

Составитель Б.Евстратов

Редактор А.Ворович Техред M.Õîäàíè÷ Корректор А.Обручар

Заказ 7797/38 Тираж 700 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4