Способ определения компонент вектора перемещения точек поверхности объекта

 

Изобретение относится к области прочностных испытаний образцов и элементов натурных конструкций при их различного вида нагружении. Цель - повышение точности определения нормальной компоненты вектора перемещения. Прикрепляют к поверхности объекта посредством промежуточной оптической среды фотопластинки, после записи двухэкспозиционной голограммы на поверхность фотопластинки наносят диффузно отражающее покрытие, устанавливают перед фотопластинкой по ходу излучения дополнительную фотопластинку и записывают на ней голограммы до и после повторного нагружения объекта, удаляют покрытие с поверхности первой фотопластинки , восстанавливают с дополнительной фотопластинки двухэкспозиционную голограмму , регистрируют интерферограммы, а расчет компонент перемещений осуществляют на основе сопоставления картин полос, полученных с обеих фотопластинок. Предлагаемый способ повышает точность определения компонент перемещения ввиду учета прогиба фотопластинок. 10

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 В 11/16, 9/021

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 (21) 4921361/28 (22) 25.03.91 (46) 07.12.92. Бюл. М 45 (71) Центральный аэрогидродинамический институт им.проф, Н.Е.Жуковского (72) В.И.Шабуневич (56) Борыняк Л.А. и др. Автометрия, 1982, 1Ф 1. с. 17-24. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТ

ВЕКТОРА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ТОЧЕК ПОВЕРХНОСТИ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к области прочностных испытаний образцов и элементов натурных конструкций при их различного вида нагружении. Цель — повышение точности определения нормальной компоненты вектора перемещения. Прикрепляют к поверхности объекта посредством промежуИзобретение относится к области экспериментальной прочности и может быть использовано для определения компонент вектора перемещения точек поверхности образцов и элементов натурных конструкций при их нагружении.

Известны способы определения нормальной компоненты вектора перемещений (НКВП) с помощью муаровых методов. Первый способ (зеркально-оптический) заключается в том, что исследуемый объект с полированной до зеркального блеска поверхностью устанавливают в нагружающее устройство, на некотором расстоянии от поверхности объекта параллельно его поверхности размещают экран, на котором Ж 1779914 А1 точной оптической среды фотопластинки, после записи двухэкспозиционной голограммы на поверхность фотопластинки наносят диффузно отражающее покрытие, устанавливают перед фотопластинкой по ходу излучения дополнительную фотопластинку и записывают на ней голограммы до и после повторного нагружения обьекта, удаляют покрытие с поверхности первой фотопластинки, восстанавливают с дополнительной фотопластинки двухэкспозиционную голограмму, регистрируют интерферограммы, а расчет компонент перемещений осуществляют на основе сопоставления картин полос, полученных с обеих фотопластинок. Предлагаемый способ повышает точность определения компонент перемещения ввиду учета прогиба фотопластинок.

«4 построена система линий. До приложения - ° О нагрузки полированная поверхность отражает линии экрана без искажения. Это отра-й жение регистрируют фотокамерой. После приложения нагрузки объект деформируется и его полированная поверхность искривляется. При этом линии экрана отражаются от полированной деформированной повер- а хности с искажениями. Это отражение фотографируют на тот же светочувствительный материал, что и первое отражение. Таким образом на негативе получается совмещенная картина отраженных линий до и после деформации объекта. По искажению отражений линий экрана определяют параметры напряженно-деформированного состояния

1779914 (НДС) объекта исследований, в частности

НКВП точек его поверхности.

Второй способ закпючаетсл в том, что перед матовой поверхностью обьекта располагают эталонную решетку, которую освещают плоским пучком света, наклоненным на некоторый угол по отношения к нормали поверхности. Свет. пройдя через эталонную решетку, образуст на поверхности обьекга тень, которая при определенных условиях может интерфериравать с решеткой, образуя муаровые полосы. Эти полосы регистриру>от в направлении, перпендикулярном эталонной решетке, и определяют НКВП поверхности обьекта.

Известен также способ определсния

НКВП поверхности абьекта с помощью накладных голографических интерфераметрав прототип, заключа1ощийсл в том, что закреплл от на поверхности абьекта посредством промежуточной оптической среды (ПОС) фотопластинку, освещают ее пучком когерентного излучения, записывают на ней до и после нагружения абьекта голограммы его поверхности, восстанавливают полученную двухзкспозиционную голаграмму, регистрируют интерфераграммы и рассчитывают компоненты вектора перемещения. Этот способ используют длл устранения значительного влияния на интерференцианную картину перемещений исследуемого участка поверхности как жесткого целого и вибраций типового испытательного оборудования.

Последнему способу присущ недостаток, заключающийся в том, что при записи голограммы фотопластинка при воздействии на нее объекта через ПОС сама прогибается, Таким образам, при регистрации интерферограмм НКВП точек поверхности обьекта получается информация о части

НКВП точек поверхности обьекта за вычетам НКВП точек поверхности самой фотопластинки.

Целью изобретения является повышение точности определения НКВП точек поверхности реальных объектов за счет устранения влияния НКВП точек поверхности фотопластинки.

Поставленнал цель достигается тем, что в способе определения компонент вектора перемещения (КВП) точек поверхности обьекта, заключа огцемсл в том, чта закрепплют на поверхности обьекта посредством ПОС фотопластинку, освещают ее пучком когерентного излучения, записывают на ней до и после нагружения объекта голограммы

Gco поверхности, восстанавливают полученную двухэкспозиционну о гопограмму, регистрируют интерферограммы и

45 рассчитывают КВП, предложено после записи двухэкспозиционной голограммы на поверхность фотопластинки наносить диффузно отражающее покрытие, устанавливать перед фотопластинкой по ходу излучения дополнительную фотопластинку и записывать на ней голограммы до и после повторного нагружения объекта, удалять покрытие с поверхности первой фотопластинки, восстанавливать с дополнительной фотопластинки двухэкспозиционную голограмму, регистрировать интерферограммы, а расчет КВП осуществлять на основе сопоставления картин полос, полученных с обеих фотопластинок, Предлагаемый способ реализуют следующим образом. Перед первым нагружением объекта производят зачистку исследуемой зоны его поверхности и карандашом или тушью наносят координатные линии. Посредством ПОС (синтетический каучук, желатиновый клей и т.п,) крепят к поверхности объекта голографическую фотопластинку и производят ее первую экспозицию. Время экспозиции зависит от мощности лазера, отражающих свойств поверхности объекта, от чувствительности фотопластинок, и подбирается, в основном, экспериментальным путем. Далее объект нагружают и производят вторую экспозицию фотопластинки. После чего на наружную поверхность фотопластинки наносят диффузно отражающее свет покрытие, плотно прилегающее к поверхности фотопластинки и не портящее ее фоточувствительного слоя, например, липкую ленту с окрашенной "серебрянкойй" наружной поверхностью (возможен также вариант со сменой фотопластинки на аналогичную стеклянную пластинку с диффузно отражающей свет поверхностью, например, окрашенной "серебрянкой"). Над этим покрытием свободно по отношению к нему располагают дополнительную фотопластинку, при этом она может быть эакреплена по своим углам, на поверхности исходной фотопластинки или может быть расположенной над последней в специальном приспособлении, прикрепленном к по- . верхности объекта, Далее повторя от две экспозиции дополнительной фотопластинки на тех же уровнях нагружения объекта, что и при записи исходной фотопластинки.

После этого снимают с поверхности обьекта обе фотопластинки, удаляют с поверхности первой диффузно отражающее покрытие, проявляют и сушат фотопластинки, получая двухэкспозицианные голограммы во встречных пучках. Далее на установке восстанавливают с этих голограмм интерферограммы

НКВП точек поверхностей исследуемого 779914

Составитель В. Шабуневич

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор: В. Петраш

Редактор С. Кулакова

Заказ 4428 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 объекта и дополнительной фотопластинки.

Далее суммируют информацию с обеих интерферограмм, получая в результате НКВП точек поверхности исследуемого объекта без влияния прогиба регистрирующей фото- 5 пластинки.

3а счет устранения влияния НКВП точек поверхности фотопластинки достигается повышение точности оп ределения Н КВП точек поверхности исследуемого объекта. 10

Формула изобретения

Способ определения компонент вектора перемещения точек поверхности объекта, заключающий в том, что закрепляют на 15 поверхности объекта с помощью промежуточной оптической среды фотопластинку, освещают ее пучком когерентного излучения, записывают на ней до и после нагружения объекта голограммы поверхности 20 объекта. восстанавливают полученную двухкомпозиционную голограмму, регистрируют интерферограммы и рассчитывают компоненты вектора перемещения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения нормальной компоненты вектора перемещения, после записи голограммы на поверхность фотопластины наносят диффузно отражающее покрытие, устанавливают по ходу излучения дополнительную фотопластинку, записывают на ней голограммы до и после повторного нагружения объекта, удаляют с поверхности первой фотопластинки покрытие, восстанавливают полученную двухэкспозиционную голограмму и регистрируют интерферограммы, а расчет компонент вектора перемещения осуществляют на основе сопоставления картины полос, полученных с обеих фотопластинок.