Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 19

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  photoelasticity
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
This article aims to present the results of photoelastic experiments on Plexiglas samples and compare them with the results obtained by finite element analysis. Samples were compressed and on the photoelastic polariscope, isochromatic lines were observed. In this work, the process of block loading between coaxial flat, wedge and rounded stamps and by three flat stamps was analyzed. Also was analyzed compression processes between flat plates of a cylindrical sample (Brazilian test), a cuboidal one and a cylindrical sample parallelly milled from two sides. Discussed issues represent compression of blocks in the working space of some crushers and therefore the results of relevant studies can be used to solve technical problems. The comparison of the results of photoelasticity and the finite element method gives a very good overview on the stress distribution in the material under studies. Both methods indicate similar waveforms of lines and stress distribution fields resulting from unidirectional force application. They can be used interchangeably to analyze the elements of crushing processes. The photoelastic method makes it easier to analyze the stress state than the FEM in the case of block crushing with rounded and wedge stamps.
EN
The paper presents an analysis of the capability of developing a system for on-line automatic measurement for residual stresses in tableware glass products. In the first part of the article, conventional techniques of photoelasticity together with its limitations are briefly presented. Furthermore, methods based on digital image analysis for the determination of stresses are generally described. Based on conducted research, a concept of in-line machine vision system is propose. Lastly, example experimental results for a selected inspection technique are discussed.
PL
W artykule przedstawiono analizę możliwości opracowania systemu do automatycznego pomiaru on-line naprężeń w produktach szklanych. W pierwszej części przedstawione zostały konwencjonalne techniki elastooptyki wraz z ich ograniczeniami. Następnie zaprezentowane zostały metody pomiaru naprężeń oparte na cyfrowej analizie obrazu. Na podstawie przeprowadzonej analizy zaproponowana została koncepcja systemu wizyjnego do pomiaru naprężeń resztkowych zintegrowanego z linią produkcyjną. W ostatniej części artykułu zaprezentowane zostały przykładowe wyniki pomiarów uzyskane na opracowanym eksperymentalnym stanowisku laboratoryjnym.
PL
W artykule przedstawiono badania dźwigni układu sterowania śmigłowca przeprowadzone w oparciu o model wykonany techniką szybkiego prototypowania oraz odkuwki ze stopów magnezu i aluminium. Przedstawiono proces Jetting Systems — wydruku i polimeryzacji żywicy FC720 dla modelu dźwigni oraz opracowano technologię elastooptycznej analizy rozkładu naprężeń z zastosowaniem powłoki optycznie czynnej na powierzchni modelu. Przedstawiono stanowisko badawcze na którym obciążano dźwignię JS układu sterowania śmigłowca siłą pionową w zakresie od 1200 do 3200 N doprowadzając do jej zniszczenia w okolicy sworznia na krótkim ramieniu. Na podstawie warunku podobieństwa modelowego (stosunek modułów Young’a) wyznaczono zakres obciążenia dla odkuwek ze stopów Mg i Al dźwigni. Przeprowadzono badania niszczące odkuwek, które potwierdziły wyznaczoną zależność modelową.
EN
The paper presents a study on the helicopter control system lever conducted based on a physical model obtained by rapid prototyping technique and production of magnesium and aluminium alloys forgings. The process of Jetting Systems — print and polymerization of the FC720 resin for lever model has been shown as support for developing technology using photoelastic stress distribution analysis basing on optically active coatings on the surface of the model. JS model of helicopter control system lever was loaded with vertical force in test stand within the range of 1200 to 3200 N, leading to its destruction in the area of the pin on the short arm. Basing on the condition of model similarity (the ratio of Young's modules) the load range for Mg and Al alloys forgings of lever were defined. The results of destructive tests of forgings were confirmed by obtained model relationship.
EN
This paper is concerned with the “Study of photoelasticity and a photoelastic theoretical investigation of the stress distribution in Square Blocks subjected to concentrated diagonal loads”, a thesis topic by M.M. Frocht who developed the well-known semi empirical Shear Stress Difference method. Indeed, the use of the Beltrami-Michell methodology remains quick, when complemented by photoelasticity to acquire Dirichlet’s conditions. The synergy of both methods is enhanced with the use of the finite difference method. In addition, a finite element analysis has provided results that will be a supplementary reference for validation. The results obtained have been of lower cost than those obtained by Frocht.
5
Content available Badania naprężeń w szkle
PL
Obróbka termiczna stosowana w przetwórstwie szkła to jeden z podstawowych procesów technologicznych przyczyniających się do powstawania naprężeń. W praktyce przemysłowej w celu przeprowadzenia właściwej oceny trwałości wyrobów ze szkła, a w przypadku szkła hartowanego – stopnia zahartowania i określania rozkładu naprężeń, wykorzystuje się metody elastooptyczne oparte na zjawisku wymuszonej dwójłomności. Badania te umożliwiają przeprowadzenie analizy wielkości, rodzaju i rozkładu naprężeń. W pracy przedstawiono wyniki badań rozkładu naprężeń oraz ocenę ich wielkości dla wyrobów ze szkła gospodarczego, opakowaniowego, laboratoryjnego oraz płaskiego o różnym stanie naprężeń. Zamieszczono przykłady wpływu różnych czynników zewnętrznych (mechanicznych, termicznych, niejednorodności chemicznej) na stan naprężeń w szkle.
EN
Heat treatment used in the manufacturing of glass is one of the basic technological processes that contribute to the formation of stress. In industrial practice, in order to carry out a proper assessment of the durability of glass products, and in the case of tempered glass and predict the degree of hardening stress distribution methods are used based on the phenomenon of photoelastic birefringence forced. These tests allow you to analyze the size, type and distribution of stresses. The paper presents the results of stress distribution and to assess the size of the economic glassware, packaging, laboratory and flat with a different state of stress. Provides examples of the impact of various external factors (mechanical, thermal, chemical heterogeneity) on the state of stress in the glass.
EN
Digital photoelasticity is an important optical metrology follow-up for stress and strain analysis using full-field digital photographic images. Advances in digital image processing, data acquisition, procedures for pattern recognition and storage capacity enable the use of the computer-aided technique in automation and facilitate improvement of the digital photoelastic technique. The objective of this research is to find new equations for a novel phase-shifting method in digital photoelasticity. Some innovations are proposed. In terms of phaseshifting, only the analyzer is rotated, and the other equations are deduced by applying a new numerical technique instead of the usual algebraic techniques. This approach can be used to calculate a larger sequence of images. Each image represents a pattern and a measurement of the stresses present in the object. A decrease in the mean errors was obtained by increasing the number of observations. A reduction in the difference between the theoretical and experimental values of stresses was obtained by increasing the number of images in the equations for calculating phase. Every photographic image has errors and random noise, but the uncertainties due to these effects can be reduced with a larger number of observations. The proposed method with many images and high accuracy is a good alternative to the photoelastic techniques.
EN
Analytical solutions to the piane problems in terms of stresses for thin annular domains under compression loading are well known in several papers. Moreover, the large majority of the two-dimensional problems in the theory of elasticity are reducible to the solution of their boundary value problems. The two-dimensional photoelasticity methods easily provide the stress tensor components on the boundary, from one photograph only. The Beltrami-Michell equations with the Dirichlet photoelastic data state a well-posed hybrid problem in stress terms. It has been shown that the results obtained from the hybrid method developed in this paper, are applicable to any irregular shaped photoelastic domain of interest. Successful results have been obtained for more complicated forms and loads. The correctness of the results for the circular ring is confirmed and will be discussed in details.
PL
Analityczne rozważania płaskiego stanu naprężeń w cienkich strukturach pierścieniowych poddanych obciążeniu ściskającemu są szeroko znane w literaturze. Co więcej, większość przypadków tego typu zagadnień teorii sprężystości daje się zredukować do problemu wyznaczania wartości własnych zagadnienia brzegowego. Metody dwuwymiarowej fotoelastyczności umożliwiają łatwą identyfikację składowych tensora naprężeń na brzegu elementu w oparciu o pojedynczą fotografię. Równania Beltramiego-Michella warz i parametrami fotoelastyczności Dirichleta pozwalają poprawnie sformułować hybrydowy model badanego układu w kontekście poszukiwanych naprężeń. W pracy wykazano, że taki model jest stosowalny do dowolnie nieregularnego kształtu próbki. Otrzymano bardzo dobre wyniki dla elementów o skomplikowanym obrysie i poddanych złożonemu stanowi obciążenia. W szczegółowej analizie potwierdzono dokładność rezultatów dla pierścienia kołowego.
EN
Mechanical couple stresses modify at a microscopic level optical properties of some materials so they can display gyro-birefringence phenomena. The Optical Cosserat medium is defined and optical rotation tensor relative to couple stress is introduced. The generalized tensor of the dielectric permittivity is written for the Cosserat medium. Split of the plane-polarized light wave on passing through the Cosserat medium is shown and rotation of the azimuth of polarization is expressed by components of the couple stress tensor.
9
Content available Zobaczyć naprężenia?
PL
Niniejszy artykuł powstał na podstawie prezentacji, przedstawionej w czasie sympozjum "Dynamika Maszyn i Pomiary", dotyczącej zastosowania układów pomiarowych firmy Hottinger Baldwin Messtechnik (HBM) w dydaktyce wytrzymałości materiałów na studiach technicznych. Zajęcia laboratoryjne z wytrzymałości materiałów, które prowadzi autor niniejszej pracy, odwołują się do jego doświadczeń, jakie zdobył, wykonując pomiary dynamiczne rzeczywistych obiektów budowlanych, jak: maszty, kominy, mosty i tunele. Pełna wersja (w kolorze) prezentacji dostępna jest pod adresem: http://www.limba.wil.pk.edu.pl/~ss/home1/laboratorium/Gliwice.pdf.
EN
This article is based on a presentation introduced at Symposium "Dynamics of Machines and Measurements", concerning the application of the measurement systems Hottinger Baldwin Messtechnik (HBM) company, in didactics of materials strength on engineering studies. The laboratory classes from material strength, which leads the author of this paper refers to his experiences, which he has gained through research and dynamic measurements of real building objects, such as: towers, chimneys, bridges and tunnels. The full version (in color) presentation is available at: http://www.limba.wil.pk.edu.pl/~ss/home1/laboratorium/Gliwice.pdf.
10
Content available remote A novel biaxial compression testing system
EN
In this paper, anovel biaxialloading apparatus developed for biaxial compressive and shear strength testing of rock material and rock mass specimens, is described. The suitability of the system is demonstrated by real time compression test results on aluminium and fractured glass plate specimens. The system is capable of applying biaxial compressive stresses uniformly to the side surfaces of the specimens even if the contact surfaces of the platen and the specimen is rough. Stress distribution within the test specimens were measured using strain gauges and photo-elastic transducers. ExaminelD piane strain indirect boundary element software was used to classify the magnitude of stress levels of the fringes around symmetrical holes. The biaxialloading system incorporates polyurethane rubber seals, pressurized using two hydraulic pumps. Pressure from the seals is transmitted to the specimens using Teflon lined steel pads. The system can apply uniform biaxial compressive stresses up to 70 MPa, in both directions.
PL
Praca opisuje nowoczesne urządzenie do badania dwuosiowych obciążeń: dwuosiowego ściskania i ścinania próbek skalnych i kamieni. Możliwości zastosowania układu zaprezentowano na podstawie wyników testu na ściskanie w czasie rzeczywistym przeprowadzonego na próbkach skalnych i próbkach płyt z tłuczonego szkła. Urządzenie umożliwia równomierne przyłożenie dwuosiowych obciążeń ściskających do powierzchni bocznych próbek gdy powierzchnie kontaktowe płyty i próbek są chropawe. Rozkład naprężeń w próbce mierzy się przy pomocy tensometrów i przetworników foto-elastycznych. Poziom naprężeń i odkształceń obliczono przy użyciu oprogramowania Examine2D. Układ dwuosiowego obciążania obejmuje uszczelki z gumy poliuretanowej, podwyższone ciśnienie uzyskuje się za pomocą dwóch pomp hydraulicznych. Ciśnienie z uszczelek przenoszone jest na próbki za pomocą wkładki stalowej wyłożonej teflonem. Urządzenie umożliwia równomierne przykładanie dwuosiowego obciążenia ściskającego do poziomu 70 Mpa, w obydwu kierunkach.
11
Content available remote Numerical and experimental method in biomechanics
EN
The analysis of the effort of structural components by calculation methods often encounters serious difficulties. Usually, aim of biomechanical research is determination displacement distribution of anatomical samples or physical models. Development of modern numerical method and computational techniques into field of biomechanics in recent years allow to solve highly complex problems encountered in the assessment of the strength and reliability of bone structures and implants. But they usually require experimentally determined boundary conditions or courses of the involved phenomena.
EN
The paper contains description of an experimental method of stress pattern visualization. Mainly analytical methods and a Finite Element Method are used to determine internal stress pattern. Sometimes photo-elasticity is used. Model is made by copying real objects by casting from special optical-active resins. There is possible to put into use Rapid Prototyping methods. Some materials used in RP processes are optically active. In proposed solution of stress pattern visualization special models of gears are used. Models are made directly from optically active resin by Rapid Prototyping method - stereolitography. A transparent fotohardening optically active resin Sl5170 has been used to observe stress pattern in polarized light. Prototypes of gear are assembled in a special device and loaded by torque. The principle of a mechanical similarity was applied. In relation to the classic photo-elasticity method novelty is the use of the LCD monitor as a source of light and a camera with polarisation filter for observation and recording the distribution of internal stress pattern. The use of simulation of gear generating in CAD system and stereolitography method to produce a prototype allows you to eliminate the classic machining of gear at lower cost.
PL
W artykule przedstawiono eksperymentalną metodę wyznaczania rozkładu naprężeń. W celu określenia rozkładu naprężeń używane są metody analityczne i komputerowe wykorzystujące metodę elementów skończonych. W niektórych przypadkach użycie znajduje elestooptyka. Modele do elastooptyki są kopiami rzeczywistych obiektów, wykonanymi z materiału czynnego optycznie. Możliwe jest zastosowanie techniki szybkiego prototypowania w celu wykonania takiego modeluo. Niektóre z materiałów używanych w szybkim prototypowaniu są czynne optycznie. W proponowanym rozwiązaniu w wizualizacji naprężeń w kołach zębatych układów napędowych używane są specjalne modele kół. Modele są wykonane bezpośrednio z żywicy czynnej optycznie metodą stereolitografii. Użyto przezroczystej, fotoutwardzalnej żywicy Sl5170 w celu wyznaczenia rozkładu naprężeń. Modele kół obserwowano w świetle spolaryzowanym. Koła zestawiono w specjalnym przyrządzie i obciążono momentem skręcającym. Zastosowano zasadę podobieństwa modelowego. W stosunku do klasycznej metody elastooptyki nowością jest zastosowanie monitora LCD jako źródła światła oraz aparatu fotograficznego z filtrem polaryzacyjnym do obserwacji i rejestracji rozkładu naprężeń. Zastosowanie symulacji obróbki obwiedniowej w systemie CAD oraz wytworzenie kół za pomocą stereolitografii elimnuje klasyczną obróbkę skrawaniem i przyczynia się do obniżenia kosztów badań.
PL
Przedmiot badań stanowi cienka, prostokątna płyta ze szczeliną o grubości 0.7mm poddana cyklicznie zmiennemu obciążeniu rozciągającemu. Wskutek tego rodzaju obciążenia następuje propagacja szczeliny w czasie, aż do osiągnięcia długości krytycznej. W trakcie obciążania obserwuje się w obszarze szczeliny zjawisko lokalnej utraty stateczności, zwane marszczeniem konstrukcji (wrinkling). W wyniku, w obszarze szczeliny oprócz wywołanego rozciąganiem błonowego stanu naprężenia pojawia się stan giętny. Nie pozostaje to bez wpływu na proces propagacji szczeliny, rozkład naprężeń na jej froncie, a w konsekwencji na trwałość zmęczeniową. Celem niniejszej pracy jest jakościowa i ilościowa analiza wspomnianych powyżej zjawisk, zmierzająca do określenia krytycznej długości szczeliny, a tym samym trwałości zmęczeniowej konstrukcji. Płyta wykonana jest z poliwęglanu o znanych: charakterystyce natychmiastowej oraz właściwościach polaryzacyjno-optycznych. Równolegle z badaniami doświadczalnymi przeprowadzono obliczenia numeryczne metodą elementów skończonych mające na celu określenie rozkładu naprężeń w warunkach wyboczenia, począwszy od szczeliny o długości 30mm oraz dla dalszych zaawansowanych stanów deformacji. W celu rozwiązania geometrycznie i fizycznie nieliniowego zadania wykorzystano procedurę Riksa w programie ABAQUS. Obliczenia przeprowadzono dla trzech stanów deformacji odpowiadających długościom szczeliny: 30mm, 50mm, 70mm.
EN
The object of investigation constitutes rectangular, cracked thin-walled the plate subjected to axial cycles tension. As a result of such loading follows the crack propagation in time, all the way to critical length achieve. In the middle of cycles changing tension the plate sustains the local buckling wrinkling), as a result apart of membrane stress appears bending state as well. Growth of the crack length in time causes increasing of wrinkling area. It has an influence on the value of the stress, and in result on the speed of crack propagation and fatigue life. The purpose of the paper is qualitative and quantitative analysis of above described phenomene, since assumed an initial length to the critical value. The plate is made of polycarbonate, known of instantaneous characteristics and photo-elastics properties. At the same timewerede termineted, numerical calculations of critical loading and stress distribution in the buckling state, for initial crack 30mm and the next steps of deformation were det. Contemporaneous to experiments, numerical calculation were executed by FEM method. For the purposethe the geometricallynonlinear problemswas applied the Riks procedure by using ABAQUS program. Computations were carried out for three phases of deformation, at three next lengths of the crack: 30mm, 50mm, 70mm. Forms of deformation and effective stress distribution are presented.
EN
Acetabulum cups are the counterparts of endoprostheses, which are mounted in the pelvis. There are different designs of such cups. They differ in their form and in the way of mounting. This paper deals with the threaded acetabulum cups with conical shape mounted in the pelvis. In general, one has to distinguish between stresses caused by the mounting process and lifetime stresses of the mounted cup. Stresses remaining of the mounting must ensure the so-called primary stability; however, they will disappear to some degree due to rheological properties of bone. The question arises whether the mounting stresses are responsible for local plastic deformations and the corresponding residual stresses or not. In this paper, mostly loading stresses and their dependence on the contact properties between pelvis and cup or between cup and polyurethane inlay are considered.
16
Content available remote Optyczne metody eksperymentalne w badaniach maszyn
PL
W artykule przedstawiono możliwości zastosowań szeregu metod eksperymentalnych do analizy stanu przemieszczeń, odkształceń i naprężeń w badaniach elementów maszyn oraz w biomechanice. Opisano zastosowania takich metod jak: elastooptyka, interferometria holograficzna, fotografia plamkowa, elektroniczna interferometria plamkowa. Badania eksperymentalne prowadzone były na obiektach rzeczywistych oraz ich modelach.
EN
This paper presents different konds of experimental methods, which are often used in the structure of machine and biomechanics. The series of methods like photoelasticity, holographic interferometry, speckle photography method and ESPI enable make an analysis of deformations, strain and stress distributions. The real objects and models were used in the experimental investigation. Modern analytical and numerical methods, which have been introduced into mechanics in recent years, make it possible to solve highly complex problems encountered in the assesments of the strenght and reliability of bone structues and implants. But they usually require experimentalyly determined boundary conditions or courses of the involved phenomena. An experimental analysis of machine, which includes empirical activities aimed at determining throught experimentation (experiments, measurements) the relationship between the quantities that characterise a given object or process, can be divided into three basic stages: the design of an experiment, the realisation of the experiment and the analysis of obtained results. Depending on the goal of an investigation, e.g. the validation of hypotheses, assumptions or mathematical models or the identification of a model of an investigated object, the particular stage of an experiment are subject to modification. The following stages can be distinguished in identificaton: modelling, an experiment are subject to modification. The following stages can be distinguished in identification: modelling, an experiment, the estimation of parameters and the validation of the model. The analysis of the effort of structural components by calculation methods often encounters serious difficulties. The complicated shape, determined chiefly by the constraints imposed by the functions theses components have to fulfil, and the complex state of mechanical loads and purely thermal loads are the reasons why results of calculations should be verified through experiments. Assuming, besides the strenght criterion, that the structure should be characterized specified deformability which would ensure the proper collaboration of its members, the use of experimental methods taht make it possible to identify the state of effort and the state of strains acquires special importance. One should bear it in mind taht many important practical problems could be solved only through experiments. Structural component's strenght and deformability problems can be systematisedaccording to different criteria. One such attempt in the area of problems associated with the analysis of the structure's effort through experiments, particulary ones involving optical methods, is presented below.
PL
Opisano dwie metody elastooptyczne, pozwalające na określanie trójwymiarowych rozkładów naprężeń w materiałach polimerowych. Metoda transmisyjna (rys. 1 i 2) wykorzystuje występowanie symetrii w badanych materiałach do odtworzenia stanu naprężeń ze zmian polaryzacji światła przechodzącego. Druga z metod, rozproszeniowa (rys. 6 i 7), nie wymaga symetrii, ale ze względu na małe zmiany intensywności światła rozproszonego w obszarach naprężonych trzeba stosować czułą aparaturę pomiarową i odpowiednio przygotować badany materiał. Pokazano przykłady zastosowania obu metod do określania rozkładów naprężeń w żywicach epoksydowych zawierających wtrącenia i poddawanych działaniu różnych sil (rys. 3, 4, 5, 8).
EN
Two photoelastic methods are described, viz., the transmission method (Figs. 1, 2) that avails itself of symmetry of the system to reconstruct the stressed state from light polarization variations, and the scattered light method (Figs. 6, 7) in which symmetry is not required. However, the small variations of scattered light intensity in the stressed area require sensitive instruments and specially prepared samples to be used in measurements. Each method was applied to determine the distribution of stresses in variously stressed epoxy resin blocks containing inclusions and subjected to variotis forces (Figs. 3-5, 8).
18
Content available remote Sress distribution in varus knee after operative correction of its mechanical axis
EN
An analysis of the results of 121 minus-valgizing osteotomies in genu varum performed in the years 1985-1998 allowed the authors to conclude that the recommended by most researchers hyper-corrective valgus positioning of the knee's mechanical axis after an osteotomy resulted in increased postoperative valgity in 12 cases. This complication nullified the intended effect of the operation and required another corrective procedure. Clinical observations showed that the probable causes of the complications could be different, e.g. a significant decrease of bone density in the joint's exterior section, taking over the body-weight load, and the patient's considerable overweight. Whereas the presumptive cause was a limited capability of remodelling of the overloaded exterior section of the joint. In order to determine the magnitude and distribution of static forces in the knee's articular ends, a series of measurements were made using spatial photoelastic models as exact geometrical copies of specimens from autopsy. The measurements have shown that in the case of the hypercorrective position of the joint's axis, an extremely heavy concentration of forces occurs on the relatively small bearing surface of the outer condyle of the tibia. This creates adverse mechanical conditions and makes it impossible to obtain the intended correction angle.
19
Content available remote Experimental methods of stress and strain analysis in ortopaedics biomechanics
EN
Possibilities of applying several experimental methods to the analysis of displacements, strains and stresses in bone structures and implants are presented. Such methods as photoelasticity, holographic interfe-rometry, speckle photography and strain gauges are described. These techniques are significant in experimental investigations, especially during fast improvement of modem analytical and numerical methods. Experimental methods are indispensable for experimental verifications of boundary conditions in theoretical models. Experimental investigations of real objects and biomechanical models were carried out.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.