فوتو الاستیک سنجی: مشاهده تنش مکانیکی با اپتیک: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

فوتو الاستیک سنجی راهی برای تجسم سویه ها در مواد است. در این دستورالعمل ، خواهیم دید که چگونه می توانید برخی از نمونه ها را برای تعیین تجربی توزیع تنش در برخی از مواد تحت بار مکانیکی انجام دهید!

مرحله 1: توضیحاتی در مورد نحوه عملکرد

ماده "دو طرفه" موادی است که در آن ضریب شکست (یعنی سرعت نور) بستگی به جهت قطبش و انتشار نور دارد.

وقتی مقداری تنش مکانیکی اعمال می کنید ، دوشکستگی مواد به صورت موضعی بسته به کرنش تغییر می کند و در برخی نقاط مانند یک صفحه موج عمل می کند که حالت قطبی شدن نور را تغییر می دهد.

"قطبی کننده" یک جزء نوری است که فقط اجازه می دهد برخی از انواع قطبش از آن عبور کند. اگر دو قطبی کننده نوع "خطی" را در جهت عمود بر هم قرار دهید ، نور مسدود می شود ، اما اگر یک "صفحه موج" را به راحتی بین آنها اضافه کنید ، نور از آنجا عبور می کند و شما نور را مشاهده خواهید کرد.

ترکیب این دو جلوه به شما امکان می دهد در زمان واقعی رنگهای متفاوتی را که از بین می روند یا نه مشاهده کنید (زیرا تغییر قطبش نیز در اینجا بستگی به طول موج نور دارد)

برای درک بهتر اینکه چگونه یک صفحه موج اجازه تغییر قطبش نور را می دهد ، می توانید مقاله زیر را بخوانید:

fa.wikipedia.org/wiki/Waveplate

مقاله فوتو الاستیک سنجی فراتر از توضیحات سبک وزن من است:

fa.wikipedia.org/wiki/Photoelasticity

مرحله 2: چند چارچوب مکانیکی برای اعمال تنش روی قطعات پلاستیکی بسازید

در اینجا برخی از فریم ها و نمونه هایی است که برای تجسم فریم ها تصور کرده ام

مرحله 3: چارچوب ها را تحقق بخشید

با تشکر از یک I. U. T. فرانسوی Fablab در شهر Cachan (در جنوب پاریس) ، InnovLab (https://innovlab-iut-cachan.blogspot.com/) ، من این شانس را داشتم که به یک برش واترجت دسترسی داشته باشم تا بتوانم قاب ها را درک کنم !

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

اگر می خواهید همان کارها را انجام دهید ، می توانید آنها را با آب برش دهید یا شاید از انواع دیگر C. N. C استفاده کنید. ماشینکاری در اینجا ، من از یک ماده آلومینیومی به ضخامت 12 میلی متر استفاده کردم.

سپس ، می توانید چند سوراخ ایجاد کرده و روی آنها ضربه بزنید تا پیچ هایی را اضافه کنید که به شما در فشار دادن نمونه ها کمک می کند. شما همچنین می توانید یک ساختار مکانیکی قابل تغییر شکل را انجام دهید که به صورت محلی نمونه شما را فشار دهد.

مرحله 4: نمونه ها را تحقق بخشید

همچنین می توانید برخی نمونه ها (برخی میله ها یا برج ایفل مانند) را از پلاستیک برش دهید (من با موفقیت از ورق پلی کربنات ضخامت 7 میلی متر استفاده کردم ، شیشه نیز کار می کند اما راحت تر می شکند)

مرحله 5: از آزمایشات خود لذت ببرید

نمونه خود را در قاب قرار داده و بین L. C. D. صفحه نمایش (که نور قطبی می کند) و یک قطبی کننده (من آن را در آنجا دریافت کردم:

سپس فشار خود را اعمال کرده و شاهد تغییر رنگ باشید.

لذت بردن !