Spisu treści:

Fotoelastycymetria: Obserwacja naprężeń mechanicznych za pomocą optyki: 5 kroków (ze zdjęciami)
Fotoelastycymetria: Obserwacja naprężeń mechanicznych za pomocą optyki: 5 kroków (ze zdjęciami)

Wideo: Fotoelastycymetria: Obserwacja naprężeń mechanicznych za pomocą optyki: 5 kroków (ze zdjęciami)

Wideo: Fotoelastycymetria: Obserwacja naprężeń mechanicznych za pomocą optyki: 5 kroków (ze zdjęciami)
Wideo: Голубая стрела (1958) фильм 2024, Listopad
Anonim
Image
Image
Zrealizuj Ramki
Zrealizuj Ramki

Fotoelastymetria to sposób na wizualizację naprężeń w materiałach. W tej instrukcji zobaczymy, jak możesz wykonać kilka próbek, aby eksperymentalnie określić rozkład naprężeń w niektórych materiałach pod obciążeniem mechanicznym!

Krok 1: Wyjaśnienia na temat tego, jak to działa

Materiał „dwójłomny” to materiał, w którym współczynnik załamania światła (czyli prędkość światła) zależy od kierunku polaryzacji i propagacji światła.

Po przyłożeniu pewnego naprężenia mechanicznego dwójłomność materiału zmienia się lokalnie w zależności od odkształcenia, aw niektórych punktach zachowuje się jak "płytka falowa", która zmienia stan polaryzacji światła.

Polaryzator to element optyczny, który przepuszcza tylko niektóre rodzaje polaryzacji. Jeśli nałożysz dwa polaryzatory typu „liniowego” zorientowane w prostopadłych kierunkach, światło zostanie zablokowane, ale jeśli dodasz „płytę falową” dogodnie zorientowaną między nimi, światło przejdzie i zobaczysz światło.

Połączenie tych dwóch efektów pozwala zobaczyć w czasie rzeczywistym różne kolory, które przechodzą lub nie (ponieważ modyfikacja polaryzacji zależy tutaj również od długości fali światła)

Aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób płytka falowa pozwala zmienić polaryzację światła, przeczytaj poniższy artykuł:

en.wikipedia.org/wiki/Waveplate

Artykuł o fotoelastycymetrii również idzie dalej niż moje lekkie wyjaśnienie:

en.wikipedia.org/wiki/Fotoelastyczność

Krok 2: Zbuduj mechaniczne ramy, aby wywierać nacisk na plastikowe części

Oto kilka ramek i próbek, które wyobraziłem sobie do wizualizacji ramek

Krok 3: Zrealizuj Ramki

Zrealizuj Ramki
Zrealizuj Ramki
Zrealizuj Ramki
Zrealizuj Ramki

Dzięki francuskiemu I. U. T. Fablab w mieście Cachan (na południe od Paryża), InnovLab (https://innovlab-iut-cachan.blogspot.com/), miałem okazję mieć dostęp do waterjeta w celu wykonania ram !

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

Jeśli chcesz zrobić to samo, możesz je pokroić wodą lub użyć innych rodzajów C. N. C. obróbka skrawaniem. Tutaj użyłem materiału aluminiowego o grubości 12 mm.

Następnie możesz wywiercić kilka otworów i stuknąć je, aby dodać kilka śrub, które pomogą ci docisnąć próbki. Możesz również wykonać mechanicznie odkształcalną strukturę, która lokalnie dociska twoją próbkę.

Krok 4: Zrealizuj próbki

Zrealizuj próbki
Zrealizuj próbki

Możesz także wyciąć niektóre próbki (niektóre sztabki lub wieżę Eiffla) w plastiku (z powodzeniem użyłem arkusza poliwęglanu o grubości 7 mm, szkło również działa, ale łatwiej pęka)

Krok 5: Ciesz się eksperymentami

Ciesz się swoimi eksperymentami
Ciesz się swoimi eksperymentami
Ciesz się swoimi eksperymentami
Ciesz się swoimi eksperymentami
Ciesz się swoimi eksperymentami
Ciesz się swoimi eksperymentami
Ciesz się swoimi eksperymentami
Ciesz się swoimi eksperymentami

Umieść próbkę w ramce i obejrzyj ją między wyświetlaczem LCD. ekran (które emitują światło spolaryzowane) oraz polaryzator (tam swój mam:

Następnie odcedź i obserwuj, jak zmieniają się kolory.

Cieszyć się !

Zalecana: