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Photoelastizimetrie: Mechanische Belastung mit Optik sehen - Gunook
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Video: Photoelastizimetrie: Mechanische Belastung mit Optik sehen - Gunook

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Video: Трактористы (комедия, реж. Иван Пырьев, 1939 г.) 2024, November
Anonim
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Verwirklichen Sie die Rahmen
Verwirklichen Sie die Rahmen

Die Photoelastizimetrie ist eine Möglichkeit, Dehnungen in Materialien zu visualisieren. In diesem Instructable werden wir sehen, wie Sie einige Proben tun können, um die Spannungsverteilung in einigen Materialien unter mechanischer Belastung experimentell zu bestimmen!

Schritt 1: Einige Erklärungen zur Funktionsweise

Ein "doppelbrechendes" Material ist ein Material, bei dem der Brechungsindex (d. h. die Lichtgeschwindigkeit) von der Polarisation und Ausbreitungsrichtung des Lichts abhängt.

Bei mechanischer Beanspruchung ändert sich die Doppelbrechung des Materials lokal je nach Dehnung und wirkt an manchen Stellen wie eine "Wellenplatte", die den Polarisationszustand des Lichts ändert.

Ein "Polarisator" ist ein optisches Bauteil, das nur bestimmte Polarisationsarten durchlässt. Wenn Sie zwei Polarisatoren vom "linearen" Typ überlagern, die in den senkrechten Richtungen ausgerichtet sind, wird das Licht blockiert, aber wenn Sie eine "Wellenplatte" hinzufügen, die bequem zwischen ihnen ausgerichtet ist, wird das Licht durchgelassen und Sie sehen Licht.

Die Kombination dieser beiden Effekte ermöglicht es, in Echtzeit verschiedene Farben zu sehen, die passieren oder nicht (da die Änderung der Polarisation auch hier von der Wellenlänge des Lichts abhängt).

Um besser zu verstehen, wie eine Wellenplatte die Polarisation des Lichts ändern kann, können Sie den folgenden Artikel lesen:

en.wikipedia.org/wiki/Waveplate

Der Artikel zur Photoelastizimetrie geht auch über meine leichtgewichtige Erklärung hinaus:

en.wikipedia.org/wiki/Photoelastizität

Schritt 2: Bauen Sie einige mechanische Rahmen, um Druck auf Kunststoffteile auszuüben

Hier sind einige Frames und Beispiele, die ich mir vorgestellt habe, um Frames zu visualisieren

Schritt 3: Realisieren Sie die Frames

Verwirklichen Sie die Rahmen
Verwirklichen Sie die Rahmen
Verwirklichen Sie die Rahmen
Verwirklichen Sie die Rahmen

Dank einer französischen I. U. T. Fablab in der Stadt Cachan (südlich von Paris), dem InnovLab (https://innovlab-iut-cachan.blogspot.com/), hatte ich die Chance auf einen Wasserstrahlschneider zurückgreifen, um die Rahmen zu realisieren !

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

Wenn Sie dasselbe tun möchten, können Sie sie mit Wasser schneiden oder andere Arten von C. N. C. verwenden. Bearbeitung. Hier habe ich ein 12mm dickes Aluminiummaterial verwendet.

Dann können Sie einige Löcher bohren und darauf tippen, um einige Schrauben hinzuzufügen, die Ihnen beim Drücken der Proben helfen. Sie können auch eine mechanisch verformbare Struktur herstellen, die Ihre Probe lokal drückt.

Schritt 4: Realisieren Sie die Samples

Verwirklichen Sie die Beispiele
Verwirklichen Sie die Beispiele

Sie können auch einige Proben (einige Balken oder einen eiffelähnlichen Turm) in Kunststoff schneiden (ich habe erfolgreich eine 7 mm dicke Polycarbonatplatte verwendet, Glas funktioniert auch, bricht aber leichter)

Schritt 5: Genießen Sie Ihre Experimente

Viel Spaß beim Experimentieren
Viel Spaß beim Experimentieren
Viel Spaß beim Experimentieren
Viel Spaß beim Experimentieren
Viel Spaß beim Experimentieren
Viel Spaß beim Experimentieren
Viel Spaß beim Experimentieren
Viel Spaß beim Experimentieren

Legen Sie Ihre Probe in den Rahmen und betrachten Sie sie zwischen einem L. C. D. Bildschirm (der polarisiertes Licht aussendet) und einen Polarisator (ich habe meinen dort:

Tragen Sie dann Ihre Belastung auf und beobachten Sie, wie sich die Farben ändern.

Genießen !

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