Fotoelastsimeetria: mehaanilise pinge nägemine optikaga: 5 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Fotoelastikomeetria on viis materjalide tüvede visualiseerimiseks. Selles juhendis näeme, kuidas saate teha mõningaid proove, et katseliselt kindlaks määrata pingejaotus mõnes materjalis mehaanilise koormuse all!

Samm: mõned selgitused selle toimimise kohta

Kahekordne materjal on materjal, mille murdumisnäitaja (st valguse kiirus) sõltub valguse polarisatsioonist ja levimissuunast.

Kui rakendate teatud mehaanilist pinget, muutub materjali kahekordne murdumine sõltuvalt pingest kohapeal ja mõnel hetkel toimib see nagu "laineplaat", mis muudab valguse polarisatsiooni.

"Polarisaator" on optiline komponent, mis laseb sellest läbi ainult teatud tüüpi polarisatsiooni. Kui asetate kaks risti asetsevat "lineaarset" tüüpi polarisaatorit üksteise peale, siis valgus blokeeritakse, kuid kui lisate nende vahel mugavalt orienteeritud "laineplaadi", läbib valgus ja te näete valgust.

Nende kahe efekti kombineerimine võimaldab reaalajas näha erinevaid värve, mis mööduvad või mitte (kuna polarisatsiooni muutumine sõltub siin ka valguse lainepikkusest)

Et paremini mõista, kuidas laineplaat võimaldab muuta valguse polarisatsiooni, lugege järgmist artiklit:

en.wikipedia.org/wiki/Waveplate

Fotoelastsimeetria artikkel läheb ka kaugemale kui minu kerge seletus:

en.wikipedia.org/wiki/Fotoelasticity

Samm: ehitage mõned mehaanilised raamid, et rakendada stressi plastosadele

Siin on mõned raamid ja näidised, mida kujutasin ette raamide visualiseerimiseks

3. samm: realiseerige raamid

Tänu prantsuse I. U. T. Fablabi linnas Cachanis (Pariisi lõunaosas), InnovLabis (https://innovlab-iut-cachan.blogspot.com/), oli mul võimalus raamide realiseerimiseks juurdepääs veepritsi lõikurile. !

innovlab-iut-cachan.blogspot.com/2018/10/po…

Kui soovite samu asju teha, võite need veega lõigata või kasutada muud tüüpi C. N. C. töötlemine. Siin kasutasin 12 mm paksust alumiiniummaterjali.

Seejärel võite puurida mõned augud ja puudutada neid, et lisada mõned kruvid, mis aitavad teil proove vajutada. Võite teha ka mehaanilise deformeeritava struktuuri, mis surub teie proovi kohapeal.

4. samm: proovide realiseerimine

Võite ka mõned proovid (mõned kangid või Eiffeli-sarnane torn) plastikust lõigata (kasutasin edukalt mõnda 7 mm paksust polükarbonaatlehte, klaas töötab ka, kuid puruneb kergemini)

Samm: nautige katseid

Pange oma proov raami ja vaadake seda L. C. D. ekraan (mis kiirgab polariseeritud valgust) ja polarisaator (sain oma sealt:

Seejärel pingutage ja jälgige värvide muutumist.

Nautige!