Поляризационно-оптический способ определения температурных деформаций и напряжений в конструкции

Поляризационно-оптический способ определения температурных деформаций и напряжений в конструкции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании температурных деформаций и напряжений поляризационно-оптическим методом на моделях из замораживаемого оптически чувствительного материала. Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения определения деформаций и напряжений от двухи от трехмерных температурных полей в оболочечных конструкциях сложной формы. Для этого разделяют конструкцию на элементы так, чтобы каждый из них вписывался в наиболее близкую к нему по конфигурации и объему часть заготовки одной из следующих форм: плоская пластина, цилиндрический и сферический сегменты постоянной толщины . Изготавливают заготовки элементов из замораживаемого оптически чувствительного материала соответственно в виде плоских пластин цилиндрических и сферических оболочек постоянной толщины, каждая из которых включает части заготовок с такими же геометрическими характеристиками , нагружают и замораживают заготовки , изготавливают из них элементы и склеивают из них модель. Размораживают модель и определяют температурные деформации и напряжения. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. -5 Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 В 11/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4672923/28 (22) 14.03.89 (46) 15.01.91. Бюл. M 2 (71) Институт машиноведения им. А.А,Благонравова (72) Б.Н.Евстратов (53) 531.781.2(088.8) (56) Метод фотоупругости. — M. Стройиздат, т. 3, 1975, с. 246. (54) ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИЙ

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ В

КОНСТРУКЦИИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании температурных деформаций и напряжений поляризационно-оптическим методом на моделях из."замораживаемого" оптически чувствительного материала, Цель изобретения — расширение области применения путем обеспечения определения деИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании температурных деформаций и напряжений поляризационно-оптическим методом на моделях из "замораживаемого" оптически чувствительного материала, Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения определения деформаций и напряжений от двух- и трехмерных температурных полей в оболочечных конструкциях сложной формы, На фиг. 1 показана оболочечная конструкция; на фиг. 2 — схема разбиения ее в сечении АВСД на элементы с постоянной температурой; на фиг. 3 — заготовки элемен„„. Ж„„1620827 А1 формаций и напряжений от двух- и от трехмерных температурных полей в оболочечных конструкциях сложной формы. Для этого разделяют конструкцию на элементы так, чтобы каждый из них вписывался в наиболее близкую к нему по конфигурации и объему часть заготовки одной из следующих форм: плоская пластина, цилиндрический и сферический сегменты постоянной толщины, Изготавливают заготовки элементов из

"замораживаемого" оптически чувствительного материала соответственно в виде плоских пластин цилиндрических и сферических оболочек постояннои толщины, каждая из которых включает части заготовок с такими же геометрическими характеристиками, нагружают и "замораживают" заготовки, изготавливают из них элементы и склеивают из них модель. "Размораживают" модель и определяют температурные деформации и напряжения, 4 з,п, ф-лы, 4 ил. тов и схемы их нагружения; на фиг. 4 — элементы с "замороженными" деформациями перед склейкой в модель.

Заготовки постоянной толщины, имеющие простые формы и соответствующие им элементы, обозначены позициями 1 — 20. В их число входят плоские пластины 7, 8, 13 и

14, цилиндрические сегменты 9 — 12, имеющие одинаковую толщину и разньre радиусы кривизны, и сферические сегменты 1 — 6, 15—

20, имеющие одинаковую толщину и разные радиусы кривизны. Буквами обозначены. сечение АВСД, радиусы R и нагружающие усилия Р;, N;, Q;, где i — число, которым обозначена заготовка. В табл, 1 приведены значения температур для элементов 1-20.

1620827

Таблица 1

Элемент N . тос

100

325

200

350

300

В табл, 2 приведены соответствующие температурные деформации модели для элементов 1 — 20.

Способ осуществляют следующим образом.

Разделяют конструкцию на элементы

1-20 так, чтобы каждый из них вписывался в наиболее близкую к нему по конфигурации и объему одну из простых форм. Изготавливают иэ оптически чувствительного "замораживаемого" материала заготовки 1-20 элементов 1.— 20 модели в виде заготовок

1 — 20 постоянной толщины, имеющих простые формы. Нагружают заготовки 1 — 20, Величину нагрузки определяют из условия равенства главных деформаций в поверхностях заготовок 1 — 20. В качестве простых форм берут плоские пластины 7, 8, 13, 14, цилиндрические и сферические сегменты соответственно 9 — 12 и 1 — б, 15 — 20, В случае плоских пластин 7, 8, 13, 14 нагружение осуществляют двухосным растяжением (сжатием), в случае цилиндрических сегментов 9 — 12 — внутренним (внешним) давлением и осевым растяжением (сжатием), а в случае сферических сегментов 1 — 6, 15 — 20— внутренним (наружным) давлением. При таком нагружении деформированное состояние заготовок 1 — 20 подобно деформированному состоянию, возникающему при равномерном нагреве элементов 1 — 20 конструкции, каждый иэ которых вписывается в наиболее близкую к нему по конфигурации и объему заготовку 1-20 одной из простых форм, Выбор указанных простых форм для заготовок 1 — 20 обуславливает незначительное влияние на точность моделирования отклонений форм элементов 1 — 20 от форм соответствующих им заго овок 1 — 20 и позволяет "заморозить" в заготовках 1 — 20 деформации, соответствующие деформациям свободного температурного расширения элементов 1 — 20.

Для уменьшения числа предварительно деформируемых и "замораживаемых" элементов 1 — 20 к температурной деформации модели добавляют деформации величиной

0,01 и в результате получают поле моделируемых деформаций (й Т, табл, 2).

"Замораживают" в заготовках 1-20 деформации, соответствующие температурным. Изготавливают из "замороженных"

50 заготовок 1-20 элементы 1-20 модели, склеивают из элементов 1-20 модель, "Размораживают" модель и определяют температурные деформации и напряжения.

Формула изобретения

1. Поляриэационно-оптический способ определения температурных деформаций и напряжений в конструкции, заключающийся в том, что разделяют конструкцию на элементы, изготавливают из оптически чувствительного "замораживаемого" материала заготовки элементов модели конструкции, нагружают их и "замораживают" в них деформации, соответствующие температурным, изготавливают из "замороженных" заготовок элементы модели, склеивают из элементов модель, "размораживают" модель и определяют температурные деформации и напряжения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения определения деформаций и напряжения от двух- и трехмерных.; емпературных полей в оболочечных конструкциях сложной формы, разделяют конструкцию на элементы так, чтобы каждый из,,х вписывался в наиболее близкую к нему по конфигурации и объему одну из простых форм, изготавливают заготовки элементов модели в виде заготовок постоянной толщины. имеющих простые формы, а величину их нагружения перед

"замораживанием" определяют из условия равенства главных деформаций в поверхностях заготовок.

2. Способ по п. 1. отличающийся тем, что в качестве простых форм берут плоские пластины; цилиндрические и сферические сегменты.

3. Способ по пп. 1 и2, отл ича ю щи йс я тем, что при плоских пластинах нагружение осуществляют двухосным растяжением (сжатием).

4. Способ по пп. 1 и 2, от л и ч а ю щи йс я тем. что при цилиндрических сегментах напряжение осуществляют внутренним (внешним) давлением и осевым растяжением (сжатием).

5. Способ по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что при сферических сегментах нагружение осуществляют внутренним (наружным) давлением.

1620827

10

Тос

100

250

150

330

330

270

300

Т С

200

150

ABC3

Фиг. Я

Элемент ¹

Элемент №!

20

16 17

200 200

Продолжение табл,1

Продолжение табл.1

19 20

160 110

Таблица 2

Продолжение табл,2

Продолжение табл,2

1620827 б,17

Редактор В,Горват

Заказ 4237 Тираж ) Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 (7,8,В)

44 "r4

gg ФигЗ g

Составитель B.Êoñòþ÷åíêo

Техред М.Моргентал Корректор T.Màëåö