Устройство для измерения деформаций тонкостенных цилиндрических оболочек Советский патент 1977 года по МПК G01B11/16 

Изобретение относится к оптическим методам исследования деформаций и может быть использовано при изучении напряженно-деформированного состо1шия тонкостенных иилии-. дрических оболочек произвольной формы под 5 действием как статических так и. Динамических механических и тепловых возд&йствий.

Известно устройство для измерения 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 Л11нёйяым растром, камеру,: расположенную в отверстии ркрана, осветитель и механизм крепления элементов ij.15

Известное устройство неудобно тем, что оно подобно устройствам для измерения деформаций зеркальных поверхностей по отклсх нению светового луча, позволяет замерять углы поворота нормалей и кривизну только 20 в отдельных точках исследуемой поверхности.

Наиболее близким по технической суц ности к предлагаемому изобретению является устройство для измерения деформаций тонкостенных цилиндрических оболочек, со- 25

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 крепления оболочек с трехкоординатным приводом и приводом вращения 2 J.

Однако такое устройство позволяет ис- следоЕ;ать углы поворота нормалей, кривиэну и кручение поверхности оболочки только в радиальном направлении, перпендикулярно линиям растра. Определение углов поворота нормалей вдоль образующей при помощи одной такой установки невозможно. Эти ве- личины измеряются на другой установке с другим радиусом экрана путем регистрации топологии поверхности узких полосок обо.лочки вдоль образующей. Это приводит к существенному увеличению трудоемкости :измерений.

Цель изобретения - снижение трудоемкости измерений.

Это достигается 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.

. На чертеже изображена схема предлаraef oro устройства.

Устройство содержит основание 1, к которому при помощи рамы 2 закреплена верхняя плита 3 и две фото (кино) каме ры 4, располол енные в отверстии гибкого прозрачного экрана цилиндрической формы, состоящего из прозрачного защитного слоя 5 с закрепленными на его внутренней поверности гибким прозрачным ортогональным растром 6 - сеткой 7 ортогональных линий большого щага и диффузно рассеивающего прозрачного слоя 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 крепления оболочек 11 снабжен поворотным столом 12; на котором закреплена исследуемая оболочка 13, трехкоординатным приводом с ходовыми винтами

и приводом вращения оболочки 17,

Устройство работает следукЯЦим образом

При заданной геометрии исследуемой оболочки 13 гибкому экрану при помощи фиксаторов 9 придается необходимая форма. Растр 6 и сетка 7 закрепляются на экране так, что1 их ортогональные, линии располагаются параллельно и перпендикул$фно о&разующей экрана.

Оболочка 13 располагается на заданном расстоянии от объективов фото (кино) каме 4 при помощи ходового винта 14. Фото (кино) камеры фокусируются так, что одна из них фиксирует изображение линий растра и сетки, параллельных образующей экрана, а другая - изображение перпендикулярных к ней линий растра и экрана. Оба изображени находятся на разных расстояниях от объектива вследствие линзового эффекта, обусловленного различием в кривизне noBepSfности оболочки 13 по двум ортогональным направлениям. В случае регистрации ста тической деформации оболочки используются фотокамеры, в случае динамической де формации - кинокамеры. Наличие двух фото (кино) чамер позво ляет одновременно получать дье муаровые картины, каждая из которых характеризует одну из двух составляющих углов поворота нормалей. Использование гибкого экрана цилиндрической формы с изменяемой крививной и нанесенных на его внутренней поверх™ ности ортогональных растра и сетки позрволяет существенно упростить измерение деформаций и уменьшить тем самым труде- емкость измерений.

Формула изобретения

Устройство для измерения деформаций тонкостенных цилиндрических оболочек ей держащее раму, экран цилиндрической фор-мыс отверстием в его цёнтраЖнбй частИ и с нанесенным на его внутренней noBep t ности растром, фото (кино) камеру, рас положенную в отверстии экрана, осветитель

и механизм -.оепяения оболочек с TTjexKoor/- J

|динатным приводам и приводом вращения,, отличающееся тем, чтС; с цель снижения трудоемкости измерений, око снабжено дополнительной фото (кино кам& рой, размешенной в отверстии экрана, а. экран выполнен гибким с нанесенным на его noBeJDXHOCTH ортогокапьныы растром j сеткой.

Источники информации, пркштые во Ггмк мание при экспертизе:

1. Дюрелли А., Парке В.. Анализ дефор маций с использованием t iyapa, М., Мир, 1974, с. 241.

2.C.05get Ь.v-E))toe AAeciioitiiGS 7(7), р. 313, 1967.