Разработка полярископа для исследования несущей способности узлов сельхозмашин на оптически прозрачных моделях

ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ НДС В ПЛОСКИХ ПРОЗРАЧНЫХ МОДЕЛЯХ ДЕТАЛЕЙ ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИМИ ПРИБОРАМИ 8
1.1. Поляризационно-оптический метод 8
1.2. Оптика полярископа 11
1.3. Оптика кругового полярископа. Темное поле полярископа 13
Выводы к главе 1 19
ГЛАВА 2 Разработка оптической схемы и методики исследования НДС 20
2.1. Принципиальная оптическая схема лазерного полярископа-интерферометра и методика определения напряжений 20
2.2. Разработка лазерного полярископа-интерферометра с усовершенствованной оптической схемой ЛПИ-2 24
2.3. Вывод эмпирических формул для расчета главныхи максимальных касательных напряжений 28
2.4. Методика измерения напряжений 33
2.5. Определение погрешностей измерений 35
ГЛАВА 3 Исследование оптикомеханических свойств органического стекла 38
3.1. Оптическая и механическая ползучесть органического стекла 38
3.2. Механические испытания органического стекла 42
3.3. Определение коэффициента пропускания света органического стекла 46
3.4. Разрешающая способность лазерного полярископа-интерферометра с усовершенствованной оптической схемой ЛПИ-2 52
3.5. Технологические операции при изготовлении моделей из органического стекла 57
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ В ПЛОСКИХ МОДЕЛЯХ ДЕТАЛЕЙ МАШИН С КОНЦЕНТРАТОРАМИ НАПРЯЖЕНИЙ 60
4.1. . Программа экспериментальных исследований 60
4.2. Понятие о концентрации напряжений в деталях как причине отказов машин и механизмов 61
4.3. Исследования напряжений в элементах деталей с внутренним вырезом при осевом нагружении 66
4.4. Исследование напряжений в элементахдеталей с наружными вырезами при осевом нагружении 72
4.5. Исследование напряжений в элементах ступенчатых деталей 77
4.5.1. . Исследование напряжений в переходной зоне ступенчатой детали 77
4.5.2. . Исследование напряжений в элементах ступенчатых деталей с закругленными углами 81
4.5.3. Исследование напряжений в элементах ступенчатых деталей с поднутрением углов 92
4.5.4. Исследование напряжений в элементах симметричных ступенчатых деталей при внецентральном нагружении 96
4.5.5. Исследование напряжений в элементах ступенчатых деталей при продольном прогибе поперечных сечений (депланации) 97
4.5.6. . Исследование напряжений в элементах ступенчатых деталей при плоском поперечном изгибе 110
4.6. . Исследование напряжений в угловых элементах и сопряжениях деталей 112
4.6.1. . Исследование напряжений в угловых элементах деталей при растяжении-сжатии 112
4.6.2. . Исследование напряжений в угловых элементах деталей при изгибе 116
4.8. . Исследование контактных напряжений на плоских моделях элементов деталей 122
4.8.1. . Исследования напряжений в приконтактных зонах модели детали от действия жесткого штампа 122
4.8.2. . Исследования напряжений от действия жесткого штампа в краевых зонах модели детали 149
Вывод к главе 4 163
ГЛАВА 5 Экономическая эффективность ускоренных испытаний на физических моделях 164
Таким образом, физическое моделирование на порядок дешевле натурных испытаний. 169
Выводы по главе 5 169
Физическая модель деталей машин и деталей позволяет провести быстрое испытание, стоимость которого в 20 раз меньше стоимость испытаний на реальном прототипе [98, 99]. 169
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 170
ЛИТЕРАТУРА 171

Весь текст будет доступен после покупки

В диссертации. рассмотрены. методики и методы. определения. напряженно-деформированного состояния (НДС) деталей машин с высокой точностью в плоской прозрачной моделях, произведенных из низких оптических чувствительных материалов. Для исследования областей изделия с высокой напряженностью нужна увеличенная точность.
Актуальность темы исследования
Методики, полученные экспериментальным путем, играют важную роль в расчете напряжений и деформаций деталей машины и механизма. Полученные данные могут быть задействованы для того, чтобы проверить результаты теоретических расчётов, помогающие усовершенствовать математические модели, и как основной метод исследования НДС. На данном этапе подготовлены экспериментальные методы исследования, включая плоские изделия, изготовленные из прозрачного материала. Одним из самых популярных методов является поляризационная оптика, построенная на возможности большинства изделий, выполненных из прозрачных материалов, приобретать возможность двойного лучевого преломления под воздействием механических нагрузок. Такие элементы прозваны оптически чуткими. Оптическая разница хода луча при двойном лучевом переломе диктуется от различия основных нормальных напряжений. Для определения напряжения и направления напряжений реализуют математические методы, а также проводят дополнительные трудовые эксперименты, которые могут приводить к дополнительным ошибкам. Поляризационный метод не позволяет наладить достаточное пространственное разрешение в областях, имеющих высокий градиент напряжения. Голографические интерферометрии гарантируют определить поля перемещения и деформации поверхности изделий, но требуют затратной техники. Спектр-интерферометрический метод, применяемый современными цифровыми фотокамерами и компьютерными технологиями, обеспечивает получить информацию быстро, однако имеет предел. Другие методики, например, тензометр и муара, обладают низким простран-ственным разрешением и небольшой сложностью в использовании. Таким образом, уместны разработки новых методов и методик исследования НДС в плоских стеклянных изделиях, направленных на увеличение пространственного разрешения, упрощение конструкции и понижение сложности измерения [18-20, 35-37, 51, 56-58, 100-103, 120, 128-130].

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ НДС В ПЛОСКИХ ПРОЗРАЧНЫХ МОДЕЛЯХ ДЕТАЛЕЙ ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИМИ ПРИБОРАМИ
1.1.Поляризационно-оптический метод
Поляризационное-оптическое исследование напряжений построена на свойствах большинства прозрачных изотропных материалов, под воздей-ствием деформационных напряжений, завоевывает способность к двойному лучепреломлению оптической анестезии. Измерение величины двойных лу-чей, связанных с величиной напряжения, можно оптически определить при поляризованном свете модели [18-20, 35-37, 51, 56-58, 100-103, 120, 128-130].
Явление двойного лучевого преломления - оптическое свойство неко-торых кристаллов прозрачного цвета. При прохождении света через этот кристалл световой волна разделяется на две плоскостные волны с взаимно перекрестными плоскостями колебаний, которые распространяются внутри кристалла по разным скоростям, т.е. приобретая какую-то разницу хода. [18-20, 35-37, 51, 56-58, 100-103, 120, 128-130].
Двойное лучевое преломление может наблюдаться и в материалах изотропного происхождения. Ряд кристаллов изотропного прозрачного материала при нагрузке превращаются в оптически анизотропными и ведут себя как кристаллы двоякопроницаемые. Материалы с такими свойствами называются оптическим чувствительным. К ним входят стекло, органические стекла, эпоксидные смолы и несколько других [18-20, 35-37, 51, 56-58, 100-103, 120, 128-130].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Авторское свидетельство СССР на изобретение «Соединитель световода с фотоприемником» №1464121 от 1989 г. Автор Михеев Г.М.
2. Авторское свидетельство СССР на изобретение «Узел крепления мо-лотового штампа» №1493375. Авторы: Беркутов В.П., Демидов Л.Д., Киселев М.М., Сивков И.Г., Баранов Н.Ф.
3. Александров, А.Я. О применении лазеров для раздельного определе-ния напряжений при поляризационно-оптических исследованиях / А.Я. Александров, М.Х. Ахметзянов // ПМТФ. - N5. – С. 79.
4. Александров, А.Я. Поляризационно–оптические методы механики деформируемого тела / А.Я. Александров, М.Х. Ахметзянов – М.: Наука, 1973. – 576 с.
5. Александров, А.Я. Развитие интерференционно-оптических методов механики деформируемого твёрдого тела / М.Х. Ахметзянов, В.А. Жилкин // Экспериментальные методы исследований деформаций и напряжений. – Киев. 1983. - С.11 – 18.
6. Александров, В.М. Введение в механику контактных взаимодействий / В.М. Александров, М.И. Чебаков // – Ростов-на-Дону: Изд-во ООО «ЦВВР», 2007. – 114 с.
7. Анурьев, В. И. Справочник в З т. Т. 1. - 8-е изд. перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001.- 920 с.
8. Анциферов, С.С. Общая теория измерений: Уч. Пос. / С.С. Анциферов, Б.И. Голубь, Под редакцией академика РАН Н.Н. Евтихеева - М.: Горячая линия – Телеком, 2007. – 176 с.
9. Астафьев, В.И. Нелинейная механика разрушения. / В.И. Астафьев, Ю.Н. Радаев, Л.В. Степанова – Самара: Самарский университет, 2001. – 562 с.
10. Ахметзянов, М.Х. Интерференционно-оптические методы механики разрушения / М.Х. Ахметзянов, В.П. Тырин // VII Всесоюзн. съезд по теоретической и прикладной механике. М., 1991. – С. 78 – 95.
11. Ахметзянов, М.Х. Исследование напряженно-деформированного состояния в шейке плоских металлических образцов при растяжении методом фотоупругих покрытий / Г.Н. Албаут, В.Н. Барышников // Заводская лаборатория. - №8 – т. 70. – 2004. - С. 41-50.
12. Ахметзянов, М.Х. Исследование статических задач механики деформируемого тела интерференционно-оптическими методами / М.Х. Ахметзянов, В.А. Жилкин // VI Всесоюзн. съезд по теретич. и прикладн. механике. – Ташкент, 1986. - С. 62.
13. Ахметзянов, М.Х. Способ измерения деформаций при помощи интерферометрического датчика // Заводская лаборатория. – 1969. - N2. – С. 48.

Весь текст будет доступен после покупки