Obsah:
2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-13 06:57
Fotoelasticimetrie je způsob, jak zobrazit kmeny v materiálech. V tomto Instructable uvidíme, jak můžete udělat nějaké vzorky pro experimentální určení rozložení napětí v některých materiálech při mechanickém zatížení!
Krok 1: Několik vysvětlení, jak to funguje
"Dvojlomný" materiál je materiál, ve kterém index lomu (tj. Rychlost světla) závisí na polarizaci a směru šíření světla.
Když použijete nějaké mechanické napětí, dvojlom materiálu se lokálně mění v závislosti na přetvoření a v některých bodech působí jako „vlnová deska“, která mění polarizační stav světla.
„Polarizátor“je optická součást, která jím prochází pouze některými typy polarizace. Pokud superponujete dva polarizátory „lineárního“typu orientované v kolmých směrech, bude světlo zablokováno, ale pokud mezi ně přidáte pohodlně orientovanou „vlnovou desku“, světlo projde skrz a uvidíte světlo.
Kombinace těchto dvou efektů umožňuje vidět v reálném čase různé barvy, které procházejí nebo ne (protože modifikace polarizace zde také závisí na vlnové délce světla)
Chcete -li lépe porozumět tomu, jak vlnová deska umožňuje měnit polarizaci světla, můžete si přečíst následující článek:
en.wikipedia.org/wiki/Waveplate
Článek fotoelasticimetrie jde dále, než je moje lehké vysvětlení:
en.wikipedia.org/wiki/Photoelasticity
Krok 2: Postavte několik mechanických rámů, které budou na plastové díly vyvíjet napětí
Zde je několik rámců a ukázek, které jsem si představoval pro vizualizaci rámců
Krok 3: Realizujte rámce
Díky francouzskému I. U. T. Fablab ve městě Cachan (na jihu Paříže), InnovLab (https://innovlab-iut-cachan.blogspot.com/), měl jsem možnost mít přístup k řezačce vodního paprsku za účelem realizace rámů !
innovlab-iut-cachan.blogspot.com/2018/10/po…
Pokud chcete provést vzorky, můžete je řezat vodou nebo použít jiné druhy C. N. C. obrábění. Zde jsem použil hliníkový materiál o tloušťce 12 mm.
Poté můžete vyvrtat několik otvorů a poklepáním na ně přidat šrouby, které vám pomohou přitlačit vzorky. Můžete také vytvořit mechanicky deformovatelnou strukturu, která lokálně přitlačí váš vzorek.
Krok 4: Realizujte vzorky
Některé vzorky (některé tyče nebo věž připomínající Eiffelovu) můžete také nařezat do plastu (úspěšně jsem použil asi 7 mm silný polykarbonátový list, sklo také funguje, ale snáze se láme)
Krok 5: Užijte si své experimenty
Vložte svůj vzorek do rámečku a prohlédněte si jej mezi L. C. D. obrazovka (která vyzařuje polarizované světlo) a polarizátor (dostal jsem tam svůj:
Poté použijte napětí a sledujte, jak se barvy mění.
Užívat si !