Изобретение относится к поляризованно-оптическим методам исследования напряжённодеформированного 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-деформированномсостоянии, просвечивают поляризованным светом и по полученным интерференционным картинам полос отсчетом от нулевой полосы, соответствующей изотропной точке, определяют целый порядок полосы-изохромы . 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 быстропротекающих динамических процессах нагружения объекта. Целью изобретения является определение целого порядка полосы-изохромы при быстропротекающих динамических процессах нагружения объекта. Это достигается тем, что фиксируют картины полос на трех длинах волн (К, К2, Яз), принимают за базовую одну из них, последовательно совмещают с ней две другие картины полос, определяют число полос каждой из этих картин, оказавшихся на базовой картине справа () и слева (Мцев) от исследуемой полосы до ее соседних полос, и число полос каждой из этих же картин, совпадающих с исследуемой полосой (К) и с правой (Кщ,ав) и левой (/(лев) ее соседних полос базовой картины, из этих чисел составляют рабочую матрицу (.. -) AA,(S. s) АлевСч ) (Ч з) п л и Ом. .) (. У i Hi (1 ч) прав(1 -s) чрг.ь( -а) Л правОч. -.)
затем, принимая за базовую последовательно картины полос, полученные при двух других длинах волн, составляют аналогичные рабочиематрицы ||ц.г(Я2)||и Цц (з)II,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
« /) м - я - W - г ,
с(Аа)
л где с (Х) - коэффициент оптической чувствительности материала модели как функция длины световой волны; Пг (Ki, Xs) - порядок полосы, полученной при длине волны AS, причем вычисления проводятся в масштабе базовой картины полос, полученной при Яь Пг - номера полос в порядке их возрастания (, 2,3,...). Исходя из представленного выше соотношения для Лг строят три вспомогательпые таблицы «г (Аь KI) Пг, Пг (Ki, 2) И «i (Ki, Яз), 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 длинами волн Xi :4200A, 2 5460А, Яз 6400 А; значения коэффициента оптической чувствительности соответственно равны с (Xi) 1,69-10- СМ2/Г, с (Лг) 1,62-10- , с (Яз) 1,56-10-см2/г.
Таблица I
А. 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 AS.
Таблица 2
аблица 4значения меньше чем на 0,1, принимаются за
полосы целого порядка.
При возрастании порядка полос на модели справа налево во второй колонке эталонной
5 таблицы вместо , /Слев, К, /Справ,
следуют принимать соответственно Л/прав,
Аправ, А, Алев, -Л/леВ
При заполнении первой вертикальной колонки эталонной таблицы используют колонку значений и (Хь 2) табл. 1. При этом получают Л/лев 1, так как имеется одна полоса порядка я (ч, 2)2,7i; /(лев О, так как среди п (Хь .2) нет значения, равного 2; /С 0, так как среди п (1., нет значения, рав15 кого 3; /Справ 1, так как имеется значение п (Яь Л2) 4,06, отличающееся от целого значения меньше, чем на 0,1, и поэтому принимаемое за п (li, ) 4.
При заполнении второй колонки эталонной
20 таблицы используют колонку значений
п (hi, 1з) табл. 1. Получают 0, /Слев 0, Д 0, Справ 0, Л/прав 1.
Таким образом матрица чисел эталонной таблицы имеет вид
Примечание. Величина возрастания порядка
полос слева направо: Л , /Слев.. . i
лг прав. .
Порядок построения эталонной таблицы (см. табл. 4) показан на примере заполнения первой и второй вертикальных колонок для 3-го порядка полосы ) при возрастании порядка полос на модели слева направо.
При построении эталонной таблицы полосы дробного порядка, отличающиеся от целого
llH-s(Xi)ll
Б. Снимают три картины полос-изохром при длинах волн света соответственно К, kz, Я,зВ. Накладывают на базовую картину полос н дополнительные картины полос 2 и А,З. Например, получены следующие числа дополнительных полос: 0 и О, /Слев 1 И О, /( 0 и 1, /(прав о и о, Лправ 1 И 0. Таким образом, имеем рабочую матрицу
1 н (-i) li
45
Г. Сравнивают полученную в п. В рабочую матрицу с матрицами lin-iC i) эталонной таблицы; находят приблил енное значение целого порядка исследуемой полосы ftj 5 и порядок возрастания полос в направлении слева направо.
Д. По табл. 1 для Я; 5 находят, что ближайшая дополнительная полоса справа от исследуемой полосы имеет порядок tii (Aj) 5,40 и является четвертой полосой на картине полос, полученных при Л2, т. е. . Принимая теперь в качестве базовой картины полос, картину, полученную приХ2, накладывают на нее дополнительные картины полос, полученные при 11 и Лз. Например, получены следуюш,ие числа дополнительных полос: и 1,
/Слев 0 и 1, и О, /Справ 1иО, 0
и 1. Таким образом, имеем рабочую матрицу
0О
IW (2) II
1о
о 1
которая соответствует матрице |||Л4(2)11 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.
Формула изобретения
Способ определения целого порядка полосы-изохромы, заключающийся в том, что исследуемый объект, находящийся в напряженно-деформироваином состоянии, просвечивают поляризованным светом и по полученным интерференционным картинам полос определяют целый порядок полосы-изохромы, отличающийся тем, что, с целью определения целого порядка полосы-изохромы при быстропротекающих динамических процессах нагружения объекта, фиксируют картины полос на трех длинах волн (Ki, К, Я,з), принимают за базовую одну из них, последовательно совмещают с ней две другие картины полос.
определяют число полос каждой из этих картин, оказавщихся на базовой картине справа ) и слева () от исследуемой полосы до ее соседних полос, и число полос каждой из этих же картин, совпадающих с исследуемой полосой (К) и с правой (/Справ) и левой (Кпев) ее соседних полос базовой картины, из этих чисел составляют рабочую матрицу
(1. а)Л,ев( ,)
тев(1 я)(1 s)
(, (s, X,)
(1 а)- правО и s)
(1, г)Л правС. ,)
затем, принимая за базовую последовательно картины полос, полученные при двух других
длинах волн, составляют аналогичные рабочие матрицы (Х2)|| и |||д.г (Яз)||, 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.
Источники информации,
принятые во внимание при экспертизе
