Способ определения целого порядка полосы-изохромы

 

01) 605079

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистйческих

Республик

Г (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.01.75 (21) 2092314/28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.78. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 27.04.78 (51) М. Кл. G 01В 11/18

Государ стаеннык комитет

Совета й1ннистров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531.781.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

К. В. Николаев, А. П. Ткачев и В. А. Коваленко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕЛОГО ПОРЯДКА

ПОЛОСЫ-ИЗОХРОМЫ лев (д д ),а) вев (д „ i,ç)

Кддев (д дд д а) Клев (Лдд a)

К(1„>,) К(i„ iа)

Корав(д дд д а) Кдрав(Лдд 3) д прав(Лд I а) д д ддрав (Лx Ла) 25

II ьт (д,,) II

1

Изобретение относится к поляризованно-оптическим методам исследования напряженнодеформированного состояния деталей машин, строительных конструкций и сооружений.

Известен способ определения целого порядка полосы-изохромы, заключающийся в том, что выполненный из оптически активного материала исследуемый объект, находящийся в напряженно-деформированном состоянии, просвечивают поляризованным светом и по полученным интерференционным картинам полос отсчетом от нулевой полосы, соответствующей изотропной точке, определяют целый порядок полосы-изохромы (1).

Недостатком известного способа является необходимость получать изотропную точку на интерференционной картине полос, что не всегда реализуется при нагружении объекта, в противном случае объект должен иметь свободно выступающие углы, на которых локализуется изотропная точка.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является способ определения целого порядка полосыизохромы, заключающийся в том, что исследуемый объект, находящийся в напряженнодеформированном состоянии, просвечивают поляризованным светом и по полученным интерференционным картинам полос с помощью компенсаторов определяют целый порядок полосы — изохромы (2).

Недостатком этого способа является невозможность определения номера полосы при

5 быстропротекающих динамических процессах нагружения объекта.

Целью изобретения является определение целого порядка полосы-изохромы при быстропротекающих динамических процессах нагру10 жения объекта.

Это достигается тем, что фиксируют картины полос на трех длинах волн (Лд, Ле, Лз), принимают за базовую одну из них, последовательно совмещают с ней две другие карти15 ны полос, определяют число полос каждой из этих картин, оказавшихся на базовой картине справа (N»») и слева (Л лев) от исследуемой полосы до ее соседних полос, и число полос каждой из этих же картин, совпадаю20 щих с исследуемой полосой (К) и с правой (К рав) и левой (Кл„) ее соседних полос базовой картины, из этих чисел составляют рабочую матрицу

605079 затем, принимая за базовую последовательно картины полос, полученные при двух других длинах волн, составляют аналогичные рабочие матрицы I)pi (Л2) I и Ilp; (Лз) (, сравнивают эти три рабочие матрицы с матрицами эталонной таблицы, полученными из тарировочного эксперимента, находят матрицы эталонной таблицы, совпадающие с тремя рабочими матрицами, и по эталонной таблице определяют искомое значение целого порядка полосы-изохромы.

Суть изобретения состоит в следующем.

Эталонную таблицу строят, исходя из соотношения, полученного с помощью основного закона фотоупругости и,{>,„ 2) = и, (1)

Л1 с(Л,)

С(Л2) Таблица 1

Для базовой картины полос при Л1

nl (>1, Л,) Для дополнительной картины полос при 12

nl (Л1 Л2) Для дополнительной картины полос при Лл и1 (Л1, лз) 1,65

3,30

4,96

6,61

8,25

9,90

1,35

2,71

4,06

5,49

6,76

8,11

9,47

)10 где с (Л) — коэффициент оптической чувствительности материала модели как функция длины световой волны; и; (Л1, Лз) — порядок полосы, полученной при длине волны Лз, причем вычисления проводятся в масштабе базовой картины полос, полученной при Л1, ni — номера полос в порядке их возрастания (п;=1, 2, 3,...).

Исходя из представленного выше соотношения для п; строят три вспомогательные таблицы и; (Ль Л1) =и;, п; (Л1, X2) и п; (Лi, Лз), а затем с помощью этих таблиц в направлении нарастания порядка полос на модели находят матрицы эталонной таблицы того же вида, что и рабочая матрица.

Последовательность операций поясняется следующим примером.

Исходные данные: материал модели — полиуретан типа СКУ-6, для получения монохроматического светового излучения используют интерференционные светофильтры с о о длинами волн Л вЂ” — 4200 А, Л,=5460 А, Лз= о

=6400А; значения коэффициента оптической чувствительности соответственно равны с (Лi) =1,69 10 — смз/г, с (Лз) =1,62. 10 — т смз/г, с (Лз) =1,56 10 — см /г.

A. По соотношению (1) строят вспомогательные табл. 1 — 3.

В табл. 1 приведены порядки полос в масштабе базовой картины полос, полученной при Ль

В табл. 2 приведены порядки полос в масштабе базовой картины полос, полученной при Лз.

Таблица 2

Для базовой картины полос

iJPH Л, nl (Л2 Л2) Для дополнительной картины полос при Аз

nl (Л2, 12) ДЛЯ liOtlOJIHHTC Jibной картины полос при Л1

nl (Л2, Л.1)

20

30

35 В табл. 3 приведены порядки полос в масштабе базовой картины полос, полученной при Лз

Таблица 3

Для дополнительной картины полос при Л, n l (Лз э Л1)

Для дополнительной картины полос при Л

nl ()2, Л22) Для базовой картины полос при Лз п1 (Лз, Лз) 50

60

0,74

0,48

2,21

2,96

3,69

4,43

5,17

5,91

6,65

7,39

8,12

8,86

9,60

)10

0,61

1,21

1,82

2,42

3,03

3,64

4,24

4,84

5,45

6,05 б,бб

7,27

7,87

8,50

9,11 10

2

4

5 б

8

)10

0,82

1,64

2,46

3,38

4,11

4,93

5,75

6,59

7,40

8,22

9,04

19,85

)10

1,22

2,44

3,64

4,88

6,09

7,30

8,52

9,75

)10

2

4

5 б

8

)10

605079

Таблица 4

Величина целого порядка полосы

Ле

,(лв) ll

4 Ла

Н vg (л,) ll

1 1

0 О

О О

О О

2 1

1 О

О О

О О

О О

1 1

О О

О О

О О

О О

1 1

2 1

О О

1 0

1 1

1 1

О О

1 О

1 1

1 1

О О

О О

1 О

1 1

О О

1 О

О О

1 1

1 1

О О

1 О

О О

1 1

1 О

О О

О О

1 О

0 1

1 1

1 О

О О

О О

1 1

О 1

О О

1 О

О 1

О О

1 1

1 О

О О

О 1

2 1

1 О

О О

О О

1 О

О 1 н Р 9 (Л)) и =

2 1

О О

О 1

1 О

1 1

1 1

О О

О О

1 1

1 О

О О

1 О

О 1

О О

1 О

1 О

О 0

1 1

0 О

1 1

1 0

О 1

О О

О О

1 1

1 1

О О

1 О

О О

1 1

1 О

1 1

О О

О О

1 1

1 1

1 О

О О

О О

2 1

1 1

О О

О О

О О

О О

0 О

1 0

0 1

О О

1 0

ii а (л ) li =О О

О О

0 0

0 0

1 1

1 1

О 0

О О

0 О

2 1

2 1

О 0

0 0

О 1

1 1

1 1

О О

О О

0 0

1 1

2 1

О О

О О

0 О

1 1

Длины волн света для базовой картины полос

Л = 1200 А I Ëâ ††А (9=6400 А " длины волн света для дополнительных картин полос

П р и и е ч а н и е. Величина возрастания порядка полос слева напРаво: А)лев. ° +nes. npas А арas

Порядок построения эталонной таблицы (см. табл. 4) показан на примере заполнения первой и второй вертикальных колонок для

3-го порядка полосы (n;=3) при возрастании порядка полос на модели слева направо.

11ри построении эталонной таблицы полосы дробного порядка, отличающиеся от целого

l0

6 значения. меньше чем на 0,1, принимаются за полосы целого порядка.

При возрастании порядка полос на модели справа налево во второй колонке эталонной таблицы вместо Л лев, Клев K Кправ. Nnpas следуют принимать соответственно Управ, Кправ, К Клев. лев

При заполнении первой вертикальной колонки эталонной таблицы используют колонку значений и; (Ль Л2) табл. 1. При этом получают N„„= i, так как имеется одна полоса порядка и (Л1, Л ) =2,71; Кл„=О, так как среди п (Л, Л2) нет значения, равного 2; К=

=О, так как среди п (Л, Л ) нет значения, равного 3; К,р„— — 1, так как имеется значение п (Л1, Л ) =4,06, отличающееся от целого значения меньше, чем на 0,1, и поэтому принимаемое за п (Ль Л ) =4.

Г1ри заполнении второй колонки эталонной таблицы используют колонку значений п (Л„Лз) табл. 1. Получают А лев=О, Клев=

= О, К:Î, Кправ= О Л прав= 1 °

Таким образом матрица чисел lips (Л1) II эталонной таблицы имеет вид

Б. Снимают три картины полос-изохром при длинах волн света соответственно Л1, Л, А9

В. Накладывают на базовую картину полос

Л дополнительные картины полос Л и Лз. Например, получены следующие числа дополнительных полос: Л лев=О и О, Клев= l H О, К =

= О и 1, Кправ= О и О, Управ= 1 и О. Таким образом, имеем рабочую матрицу

Г. Сравнивают полученную в п. В рабочую матрицу с матрицами )p; (i.>) II эталонной таблицы; находяг приближенное значение целого порядка исследуемой полосы п,=5 и порядок возрастания полос в направлении слева направо.

Д. По табл. 1 для п;=5 находят, что ближайшая дополнительная полоса спр" âà от исследуемой полосы имеет порядок п; (Л ) = 5,40 и является четвертой полосой на картине полос, полученных при Л:, т. е. n„,=4. Г1ринпмая теперь в качестве базовой картины полос, картину, полученную приЛ2, накладывают на нее дополнительные картины полос, полученные при Л1 и Лз. Например, получены следующие числа дополнительных полос: Ллев=1 и 1, К = 0 и 1 > К = О и О, Кправ = 1 и О, Л прав = О

605079

1 1

0 1

0 0

1 0

0 1

llew(4) II =

10 лев(X Ла) аев(Ла Ла)

К(Л„Л,)

К.рав (k,) 7прав (Л з e) N,„(Ë Л,) ааааа (Ла э Лs)

К(Л„Л,) марав(Лаа Ла) прав (Л» Ла) 15

Формула изобретения

Составитель Е. Подпалый

Редактор Н. Суханова Техред Н. Рыбкина Корректор Л. Котова

Заказ 676/21 Изд. № 406 Тираж 892 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 и 1, Таким образом, имеем рабочую матрицу которая соответствует матрице Цр4 (Ха) II эталонной таблицы.

Возможность обработки данных не в течение самого эксперимента, а после него, позволяет определять целый порядок полосы-изохромы при быстропротекающих динамических процессах нагружения объекта.

Изобретение может быть использовано при исследования напряженно-деформированного состояния конструкций на моделях, выполненных из оптически активного материала.

Способ определения целого порядка полосы-изохромы, заключающийся в том, что исследуемый объект, находящийся в напряженно-деформированном состоянии, просвечивают поляризованным светом и по полученным интерференционным картинам полос определяют целый порядок полосы-изохромы, о тл ич ающийся тем, что, с целью определения целого порядка полосы-изохромы при быстропротекающих динамических процессах нагружения объекта, фиксируют картины полос на трех длинах волн (Хь Х, Хз), принимают за базовую одну из них, последовательно совмещают с ней две другие картины полос, определяют число йолос каждой из этих картин, оказавшихся на базовои картине справа (1V»a>) и слева (Улав) от исследуемой полосы до ее соседних полос, и число полос каждой

5 из этих же картин, совпадающих с исследуемой полосой (К) и с правой (Крав) и левой (Клав) ее соседних полос базовой картины, из этих чисел составляют рабочую матрицу затем, принимая за базовую последовательно картины полос, полученные при двух других

20 длинах волн, составляют аналогичные рабочие матРиЦы LIP; (2i>) 11 и II@,; (Хз) l3, сРавнивают эти три рабочие матрицы с матрицами эталонной таблицы, полученными из тарировочного эксперимента, находят матрицы эталон25 ной таблицы, совпадающие с тремя рабочими матрицами, и по эталонной таблице определяют искомое значение целого порядка полосыы- изохром ы.

Источники информации, 30 принятые во внимание при экспертизе

1. Хаимова-Малькова P. И. Методика исследования напряжений поляризационно-оптическим методом, М., «Наука», 1970, с. 34.

2. Там же, с. 35,