Способ определения компонент вектора перемещения точек поверхности объекта

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТВЕКТОРА ПЕРЕМЕ ЕНИЯ ТОЧЕК ПОВЕР ЩХНОСТИ ОБЬЕКТА(57) Изобретение относится к области прочностных испытаний образцов и элементов натурных конструкций при их различного вида нагружении. Цель - повышение точности определения нормальной компоненты вектора перемещения. Прикрепляют к поверхности объекта посредством промежуласти эксжет быть омпонечт верхности конструкИзобретение относится к об периментальной прочности и мо использовано для определения к вектора перемещения точек по образцов и элементов натурных ций при их нагружении. Известны способы определ мальной компоненты вектора пер(НКВП) с помощью муаровых мет вый способ (зеркально-оптически чается в том, что исследуемый полированной до зеркального б верхностью устанавливают в нагр устройство, на некотором расстоя верхности объекта параллельно е ности размещают экран, наГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИД ения норемещений дов. Перй) заклюобъект слеска поужающее нии от по" о поверхкотором точной оптической среды фотопластинки, после записи двухэкспозиционной голограммы на поверхность фотопластинки наносят диффузно отражающее покрытие, устанавливают перед фотопластинкой по ходу излучения дополнительную фотопластинку и записывают на ней голограммы до и после повторного нагружения обьекта, удаляют покрытие с поверхности первой фотопластинки, восстанавливают с дополнительной фотопластинки двухэкспозиционную голограмму, регистрируют интерферограммы, а расчет компонент перемещений осуществляют на основе сопоставления картин полос, полученных с обеих фотопластинок. Предлагаемый способ повышает точность определения компонент перемещения ввиду учета прогиба фотопластинок,4 построена система линий. До приложениянагрузки полированная поверхность отражает линии экрана без искажения, Это отра яаэяй жение регистрируют фотокамерой, После приложения нагрузки объект деформирует-ь ся и его полированная поверхность искривляется. При этом линии экрана отражаются )Ря от полированной деформированной повер- а хности с искажениями. Это отражение фотографируют на тот же светочувствительный материал, что и первое отражение. Таким образом на негативе получается совмещенная картина отраженных линий до и после деформации объекта, По искажению отражений линий экрана определяют параметры напряженно-деформированного состояния(НДС) объекта исследований, и частности НКВП точек его поверхности,Второй способ заключается в том, что перед матовой поверхностью обьекта располагают эталонную решетку, которую освещают плоским пучком света, наклоненным на некоторый угол по отношению к нормали поверхности, Свет, пройдя через эталонную решетку, образуст на поверхности обьекта тень, которая при определенных условиях может иитерфериравать с решеткой, образуя муаровые полосы. Эти полосы регистрируют в направлении, перпендикулярном эталонной решетке, и определяют НКВП поверхности обьекта,Известен также способ определения НКВП поверхности обьекта с помощью накладных голографических интерфераметров, прототип, заключа 1 ощийся в том, что закрепляот иа поверхности обьекта посредством промежуточной оптической среды (ПОС) фотопластинку, освещают ее пучком когерентного излучения, записывают на ней до и после иагружения объекта голограммы его поверхности, восстанавливают полученную двухзкспозиционную голограмму, регистрируют интерферограммыи рассчитывают компоненты вектора перемещения. Этот способ используют для устранения значительного влияния на иитерференциоииую картину перемещений исследуемого участка поверхности как жесткого целого и вибраций типового испытательного оборудования.Последнему способу присущ недостаток, заключаюгцийся в том, что при записи голограммы фотопластинка при воздействии на нее объекта через ПОС сама прогибается, Таким образом, при регистрации интерферограмм НКВП точек поверхности абьекта получается информация о части НКВП точек поверхности обьекта за вычетам НКВП точек поверхности самой фотопластинки.Целью изобретения является повышение точности определения НКВП точек поверхности реальных объектов за счет устранения влияния НКВП точек поверхности фотопластинки,Поставленная цель достигается тем, что в способе определения компонент вектора перемещения (КВП) точек поверхности абьекта, заключа ощемся в том, что закрепляют на поверхности обьекта посредством ПОС фотопластинку, освещают ее пучком когерентного излучения, записывают на ией до и после иагружеиия объекта голограммы его поверхности, восстанавливают полученнуо двухэкспозициоииуо гопограмму, регистрируют иитерферограммы и 5 10 15 20.25 30 35 40 45 рассчитывают КВП, предложено после записи двухэкспозиционной голограммы на поверхность фотопластинки наносить диффузно отражающее покрытие, устанавливать перед фотопластинкой па ходу излучения дополнительную фотопластинку и записывать иа ней голограммы до и после повторного нагружения обьекта, удалять покрытие с поверхности первой фотопластинки, восстанавливать с дополнительной фотопластинки двухэкспозициониую голограмму, регистрировать интерферограммы, а расчет КВП осуществлять на основе сопоставления картин полос, полученных с обеих фотопластинок,Предлагаемый способ реализуют следующим образом, Перед первым нагружением объекта производят зачистку исследуемой зоны его поверхности и карандашом или тушью наносят координатные линии. Посредством ПОС (сиитетический каучук, желатиновый клей и т.п,) крепят к поверхности обьекта голографическую фотопластинку и производят ее первую экспозицию. Время экспозиции зависит от мощности лазера, отражающих свойств поверхности объекта,от чувствительности фотопластинок, и подбирается, в основном, экспериментальным путем, Далее объект нагружают и производят вторую экспозицию фотопластинки. После чего на наружную поверхность фотопластинки наносят диффузно отражающее свет покрытие, плотно прилегающее к поверхности фотопластинки и не портящее ее фоточувствительного слоя, например, липкую ленту с окрашенной "серебря икай" наружной поверхностью (возможен также вариант со сменой фотопластинки на аналогичную стеклянную пластинку с диффузио отражающей свет поверхностью, например, окрашенной "серебрянкой"). Над этим покрытием свободно по отношению к нему располагают дополнительную фотопластинку, при этом она может быть закреплена по своим углам, на поверхности исходной фотопластинки или может быть расположенной над последней в специальном приспособлении, прикрепленном к по-. верхности объекта, Далее повторяют две экспозиции дополнительной фотопластинки иа тех же уровнях иагружения объекта, что и при записи исходной фотопластинки. После этого снимают с поверхности обьекта обе фотопластинки, удаляют с поверхности первой диффузна отражающее покрытие, проявляют и сушат фотопластинки, получая двухэкспозицианиые голограммы во встречных пучках. Далее иа установке восстанавливают с этих голограмм иитерферограммы НКВП точек поверхностей исследуемого779914 Составитель В. ШабуневичТехред М.Моргентал Корректор: В. Петраш Редактор С. Кулакова Заказ 4428 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 объекта и дополнительной фотопластинки, Далее суммируют информацию с обеих интерферограмм, получая в результате НКВП точек поверхности исследуемого объекта без влияния прогиба регистрирующей фото пластинки.За счет устранения влияния НКВП точек поверхности фотопластинки достигается повышение точности определения НКВП точек поверхности исследуемого объекта. 10 Формула изобретенияСпособ определения компонент вектора перемещения точек поверхности объекта, заключающий в том, что закрепляют на 15 поверхности объекта с помощью промежуточной оптической среды фотопластинку, освещают ее пучком когерентного излучения, записывают на ней до и после нагружения объекта голограммы поверхности 20 объекта. восстанавливают полученную двухкомпозиционную голограмму, регистрируют интерферограммы и рассчитывают компоненты вектора перемещения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения нормальной компоненты вектора перемещения, после записи голограммы на поверхность фотопластины наносят диффузно отражающее покрытие, устанавливают по ходу излучения дополнительную фотопластинку, записывают на ней голограммы до и после повторного нагружения объекта, удаляют с поверхности первой фотопластинки покрытие, восстанавливают полученную двухэкспозиционную голограмму и регистрируют интерферограммы, а расчет компонент вектора перемещения осуществляют на основе сопоставления картины полос, полученных с обеих фотопластинок,