Cuprins:
2025 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2025-01-13 06:58
Fotoelasticimetria este o modalitate de a vizualiza tulpinile din materiale. În acest instructabil, vom vedea cum puteți face câteva eșantioane pentru a determina experimental distribuția stresului în unele materiale sub sarcină mecanică!
Pasul 1: Câteva explicații despre modul în care funcționează
Un material "birefringent" este un material în care indicele de refracție (adică viteza luminii) depinde de polarizarea și direcția de propagare a luminii.
Când aplicați o anumită solicitare mecanică, birefringența materialului se schimbă local în funcție de tensiune, iar în unele puncte acționează ca o „placă de undă” care schimbă starea de polarizare a luminii.
Un „polarizator” este o componentă optică care permite doar unor tipuri de polarizare să treacă prin el. Dacă suprapuneți două polarizatoare de tip „liniar” orientate în direcții perpendiculare, lumina va fi blocată, dar dacă adăugați o „placă de undă” orientată convenabil între ele, lumina va trece și veți vedea lumina.
Combinarea acestor două efecte vă permite să vedeți în timp real diferite culori care trec sau nu (deoarece modificarea polarizării depinde și aici de lungimea de undă a luminii)
Pentru a înțelege mai bine cum o placă de undă permite să schimbe polarizarea luminii, puteți citi următorul articol:
en.wikipedia.org/wiki/Waveplate
Articolul de fotoelasticimetrie merge, de asemenea, mai departe decât explicația mea ușoară:
en.wikipedia.org/wiki/Photoelasticity
Pasul 2: Construiți niște cadre mecanice pentru a aplica stresul pieselor din plastic
Iată câteva cadre și mostre pe care mi le-am imaginat să vizualizez cadre
Pasul 3: Realizați cadrele
Mulțumesc unui I. U. T. Fablab din orașul Cachan (în sudul Parisului), InnovLab (https://innovlab-iut-cachan.blogspot.com/), am avut șansa de a avea acces la un tăietor cu jet de apă pentru a realiza cadrele !
innovlab-iut-cachan.blogspot.com/2018/10/po…
Dacă doriți să faceți același lucru, le-ați putea tăia cu apă sau poate folosi alte tipuri de C. N. C. prelucrare. Aici am folosit un material din aluminiu cu grosimea de 12 mm.
Apoi, puteți face găuri și le puteți atinge pentru a adăuga câteva șuruburi care vă vor ajuta să apăsați mostrele. De asemenea, puteți face o structură mecanică deformabilă care vă va apăsa local eșantionul.
Pasul 4: Realizați mostrele
De asemenea, puteți tăia unele eșantioane (unele bare sau un turn de tip Eiffel) în plastic (am folosit cu succes niște foi de poliacarbonat de 7 mm grosime, sticla funcționează și se sparge mai ușor)
Pasul 5: Bucurați-vă de experimentele dvs
Puneți proba în cadru și vizualizați-o între un L. C. D. ecran (care emit lumină polarizată) și un polarizator (am primit-o pe a mea acolo:
Apoi aplică-ți tulpina și urmărește cum se schimbă culorile.
Bucurați-vă!