MG!87

Na badanej rurze naklejono trzy rozety tensometryczne. Rysunek 4.30 przedstawia rozwinięcie płaszcza rury z zaznaczeniem położenia rozet, odpo. wiednich wymiarów i numeracji tensometrów.

Porównując wyniki otrzymane na drodze teoretycznej i doświadczalnej należy przeanalizować przyczyny zaistniałych niedokładności w obu metodach.

4.6. Badania elastooptyczne

Metoda elastooptyczna jest jedną z metod doświadczalnej analizy stanu naprężenia. Polega ona na prześwietlaniu światłem spolaryzowanym przezroczystych modeli z materiałów optycznie czułych. Modele wybranych elementów lub całych konstrukcji — płaskie i przestrzenne są wykonywane z materiałów, które pod wpływem przyłożonych obciążeń zewnętrznych i prześwietlone światłem spolaryzowanym pokrywają się ciemnymi prążkami interferencyjnymi, ściśle związanymi z panującym w modelu stanem naprężenia. Analiza efektów optycznych prowadzi do określenia rozkładu naprężeń w badanym modelu. Aby obliczyć naprężenia w rzeczywistym obiekcie, który reprezentuje model, trzeba zastosować kryteria podobieństwa modelowego. Modele muszą zachować podobieństwo geometryczne do obiektu i są wykonane w pewnej skali wymiarów liniowych

x, - p    (4.95)

gdzie:

odpowiadające sobie wymiary obiektu i modelu.

Stosunek odpowiadających sobie obciążeń zewnętrznych działających na-obiekt i model nazywa się skalą obciążeń

Warunkiem ścisłego podobieństwa jest równość współczynnika Poissona

\V zakresie liniowo-sprężystym naprężenie o w obiekcie rzeczywistym _m obliczyć z zależności

o *

(4.97)

gdzie-

₀ - odpowiadające naprężenie w modelu.

Metodę elastooptyczną stosuje się: w badaniach elementów o złożonych Jałtach, w zagadnieniach kontaktu, do wyznaczania współczynników kształ-m w zagadnieniach wytrzymałościowego formowania elementów konstrukcyjnych. przy wyznaczaniu naprężeń termosprężystych i innych. Badane są la_Siue i przestrzenne stany naprężenia przy obciążeniach statycznych, jak riwnież dynamicznych.

Aby wyjaśnić zjawiska występujące w metodzie elastooptycznej, należy pizypomnieć podstawowe wiadomości z zakresu optyki.

4,6.1. Światło

Współczesna nauka o zjawiskach świetlnych przyjmuje dwoistą naturę światła; w pewnych zjawiskach ma ono naturę falową, w innych korpuskular-ą Zjawiska występujące w elastooptyce można najprościej opisać posługując się teorią falową. Zgodnie z tą teorią światło traktuje się jako poprzeczną falę elektromagnetyczną o określonej częstości. Podczas propagacji fali elektromagnetycznej zmianom wartości i kierunku podlegają dwa wzajemnie prostopadle wektory: elektryczny i magnetyczny. Oba wektory są równocześnie prostopadle do kierunku propagacji fali. Zwykle jako wektor świetlny przyjmuje się wektor elektryczny. Promieniem świetlnym nazywa się równoległą wiązkę światła o nieskończenie małym przekroju poprzecznym, biegnącą wzdłuż kierunku propagacji fali. Długość fal świetlnych zawiera się w granicach około 0,39*0,77 mikrometra. Prędkość rozchodzenia się światła jest wielkością stałą dla danego ośrodka i wynosi np. w próżni 299770 km/s, w powietrzu 299685 km/s, a w wodzie 225390 km/s. Między długością fali X i częstością / drgań istnieje ścisła zależność

/’

(4.98)

gdzie:

c - prędkość propagacji fali (prędkość światła).