Уаровая установка для исследования деформации тонкостенных элел1ентов

О П И С А Н И Е 3I6959

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16.XII.1968 (Ko 1290152/29-14) с присоединением заявки ¹ 1415044,29-14

Приоритет

Опубликовано 07.Х.1971. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания -1.1.1972

МПК С O l m 5/00

+ф

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 69.058.2(088.8) Авторы изобретения

В. В. Новицкий и В. К. Нефедьев

Заявитель

МУАРОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИИ

ТОНКОСТЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к технике экспериментального исследования напряженного состояния тонкостенных конструкций, вызванного статическими, динамическими нагрузками, вибрациями, неравномерным нагревом, внутрешгими изменениями структуры материала и другими факторами.

Известна муаровая установка для исследования деформаций тонкостенных элементов, включающая вертикальный экран в виде цилиндрической поверхности с нанесенными на ней полосами растра вдоль образующей, фотоаппарат с объективом, расположенным в отверстии центра экрана и загрузочное устройство, обеспечивающее закрепление исследуемого элемента, Цель изобретения — создание муаровой установки, ооеспечивающей получение углов наклона деформированной поверхности, кривизны, пропорциональной нормальным изгпбным напряжениям, и деформаций сдвига средкчшой поверхности, пропорциональных касательным напряжениям.

Достигается это тем, что предлагаемая муаровая установка выполнена с устройством для перемещения экрана с растром параллельно исследуемой поверхности на величину, соизмеримую с шагом растра. Кроме того, уста новка снабжена горизонтальным, идентичным вертикальному экрану, экраном, имеющим растр, вдоль оси которого перемещают в загрузочном устройстве исследуемый элемент при фокусировании.

На чертеже схематически изображена в

5 двух проекциях муаровая установка для исследования деформаций тонкостенных элемент ов.

Муаровая установка для исследования деформаций тонкостенных элементов содержит

10 вертикальный экран 1 в виде цилиндрической поверхности с нанесенными на ней полосами растра вдоль образующей, фотоаппарат 2 с объективом, расположенном в отверстии центра экрана и загрузочное устройство 3, выполненное в виде пространственной рамы, установлен па колесах 4.

Б раме загрузочного устройства смонтирован установочный стол 5, па котором закрепляется исследуемый элемент 6. 11еремещение стола в вертикальной плоскости осуществляется ходовым винтом 7 с гайкой.

Исследуемый элемент нагружается при Iloмощи блока 8 с грузом и тягами и рычага грузом 9.

Перемещение вертикального экрана с растром па величину, соизмеримую с шагом растра, параллельно исследуемой поверхности производится устройством, выполненным в впдс ходовогп винта с гайкой 10, ПерпендиЗ0 кулярно исследуемой поверхности элемента 5 6959 вертикальный экран перемещается ходовым винтом с гайкой 11.

Экран свободно поворачивается вокруг oc! I.

Для одновременного исследования деформаций взаимно исриепдн(5ул5(рных иоверхностсй элемента установка спаожена также Горизонтальным экраном 12 с растром, вьшолш ш!ым идентично вертикальному экрану.

Перемещение горизонтального экрана с рНстром параллельно исследуемой поверхности эл(мснта произВОдитс51 ходовыъ(Винтом с гайкой 1>, а в перпендштулярном направлении — ходовым винтом с гайкой 1<1.

Работа установки с целью получения 3(уаровых картин заключается в следующем:

I. Получение углов наклона деформированной поверхности.

Углы наклона деформированной поверхности получают в двух взаимно нерпег(дикулярных направлениях л и у. Так как деформации очень малы, то углы наклона приравнивают частным производным 01 нормального к Tio верхности перемсщени5! (() (прп! !!o l) но сooTветствующей коордш(ате х или у и:!рннllма(от (»„. и (»„. При этом изооражсния раслгр;! на зеркальпои поверхности элсмс)гга> находяя н (с Г 0 с я в н а Г р > ж е н н 0 м 11 н с!! а p x» å c l l!! 0 м состояниях, фотографируются два раза один и тот же негатив, В соотвстспз!и с Гсорией муарового метода на негатнвс oopHçóются муаровые полосы, осевыми лшшями которых явля(отся лишш (»,.=co(1s(, если полосы растра располагаются исрпснднку;(яриo оси х; а если полосы растра расиолаг:Ioicя перпендикулярно оси у — (»,,— cons(.

Il, Получеш(с кривизы деформ:(ров lililoll

Г!Оверх>(ости.

Кривизну lio заданным двум взаим!10;!(рпендикулярпым направлениям х и у, пропорциональную нормальным изгибнь((1 напряжениям б„. и 6„, приравнивают вторым часп!ым производным от нсреме(цения !10 сооп)стствующей координате х или у II ввиду малых деформаций принимают ((),, и (», „. 11зображсния растра на зеркальной повер;ности элемента фотографируются два раза пр I пен;lгруже(шом и нагруженном состоянии и» oднн и тот же негатив. При этом после первого фотографирования перемещают 1!000pа>ксlf!!(c растра на заданную небольшую Вели шну (соизмеримую с шагом растра) в направлении, и.рпендикулярном и полосам р ic ра. Тогда на негативе получается картш(а (»,,= — соив!. е ли полосы растра располагаются псрпсндик3>(ярно оси т, ll (»,„„=со!Ь3(> если полосы раС(р а р а С но;1 а ГИIОТС51 не pl! CII;jIIIC!, H p(10 ОСИ (/.

III, Получсш!с деформаций сдвига средннIIOll lI013CPXI1()CTII., (еформацня сдвига сред(шиой поверхности тонкостенного элемента при изгибе пропорциональна касатс,!ьныъ(нанря>ксниям, T f(H т„,, нo заданным двум в:3!и!мно псрпендикулярпым направлениям х и О приравнивают

10 i) горым частным производным от перемеще»!!ÿ ((), одновременно ilo координатам (1х и ((., !

i ввиду малых деформаций нр!(пима!от ().;. (>,,, Пзобретснис растра !!а зеркально!! ИоВСР: ПОСтп ЭЛСМСНта фОтОГРафиРУЮт ДВа РаЗа

i3 нагруженном состояшш на один Il тот жс негатив. После первого раза перемсщdloT изображение растра на заданную небольшу(о величину (соизмер((мую с шагом растра) 13 направленш(, Г!араллельном к полосам ра20 стра. ((а негативе полу идется картина 0>„„=cons(, ссли полосы растр; pHCIIO.!HãàioTCH иерпендиЯРНО ОСИ Л ll МУ <) РОВа51 1(d P Гнпа (>))),>.= СО(ЗЗ!, (>С 1 Н НО;10СЬ Рве ГPllcT!30 (», = i!)„-< ИОД! !)сР>кг(<)ст Г1(!;!13!!()ьНОСТЬ I! Pot)C;(C 1! I!OГО ИССЛЕ 101)H !i! IЯ, l! В C З 3 IH(!!Сра))спет!3<1 ())., и (»„„необходима корректировка поставленного эксиеримс ll T!.

Зо

П р е д м с г н з о б р с т с и !1 51

>Ч> аРОВЯЯ УСТаиОВК<1 Д;IЯ ИССЛЕДОВ1(Сит(1В> 13!(т!Оча!Оlit H51 зср Ги к а. 11>ИЬI Й экран 3 lзи е 1< ил инг(ри Ic< кО Й I o !3cрхнос 1! I <. И<и!есс(! Иы. >(и на ней пол 0сами растра Вдоль образующеи, фотоа:IildpH! с объект>!!)ох(, расположс(шым в отверстии цш(гра экрана и з<нрузочное устройс!(ю, обе

tC!titH;! iOItjCC;3аКР(и ICilHe i.".CnC;t3 C>tOÃO ЭЛ(мента, от.)(((()((>(1(т(вль:о полу-!

fCI!Hß УГЛ(И) НаКЛОНа .(CQOP>t!IPOI3HllIIOH .!О3cp_#_IIocT кривизны, I(ponopljèoíànünoil п)рма.!Виь(и изгионым напряжениям> и .(с45 формаций сдвига cðåäèílloé повсрхнос Гн,:Ipo;!Орционал(н!ых касательным иапряж< виям, ()на выно.;!и на с < с (ро!!с(})oi! (,(я !(рс,((>щсIl! 15! ЭЕРII <) !1(С, i(Д><— с мо Й ноl3ср хиос I и ll H Всгl ичц ну, co 1.3 3(со(! м> 10

ШаГОМ РаСTPH> а I ВКЖЕ С Г();.):Iso!i <. . !ЬНЫ>1, Incnòi:(ным асср! икалш!Ому экрану, экрано>1, :!М(ЮIЦИМ РHC! Р> ВДОЛЬ Oci! КОГОРОГО::ЕВЕ. >1(щакги в загрузочном усгро!(ОT130 !(сслс l c>li>ll><

)>!с»сн! «pi! фокусировании.

316959

Составитель Л. Старосельская

Техред Т. Ускова Коррскгор С. Тюрина

Редактор Е. Дайч

Типография, Ilji. Сппглп и;l. 2

>аказ 3/ьО 2 Изд. М !576 Тира к 4j3 Подписное

11НИИПИ Комитета по делам изобретений и откпгя-ии прп Совстс 11и истров СССР

Чосква,, К-35, Рау пская ппб., д. 4,5