Isi kandungan:

Photoelasticimetry: Melihat Tekanan Mekanikal Dengan Optik: 5 Langkah (dengan Gambar)
Photoelasticimetry: Melihat Tekanan Mekanikal Dengan Optik: 5 Langkah (dengan Gambar)

Video: Photoelasticimetry: Melihat Tekanan Mekanikal Dengan Optik: 5 Langkah (dengan Gambar)

Video: Photoelasticimetry: Melihat Tekanan Mekanikal Dengan Optik: 5 Langkah (dengan Gambar)
Video: Characterizing force-chain network architecture in granular materials - Danielle Bassett 2024, November
Anonim
Image
Image
Mewujudkan Kerangka
Mewujudkan Kerangka

Photoelasticimetry adalah cara untuk memvisualisasikan ketegangan dalam bahan. Dalam Instructable ini, kita akan melihat bagaimana anda dapat melakukan beberapa sampel untuk secara eksperimen menentukan taburan tekanan pada beberapa bahan di bawah beban mekanikal!

Langkah 1: Beberapa Penjelasan Tentang Cara Ini Berfungsi

Bahan "birefringent" adalah bahan di mana indeks biasan (iaitu kelajuan cahaya) bergantung pada arah polarisasi dan perambatan cahaya.

Apabila anda menggunakan tekanan mekanikal, perbezaan udara dari bahan berubah secara tempatan bergantung pada ketegangan, dan pada beberapa titik ia bertindak seperti "plat gelombang" yang mengubah keadaan polarisasi cahaya.

"Polarizer" adalah komponen optik yang hanya membiarkan beberapa jenis polarisasi melaluinya. Sekiranya anda menggunakan dua polarisasi jenis "linier" yang berorientasi pada arah tegak lurus, cahaya akan tersekat tetapi jika anda menambah "plat gelombang" yang berorientasikan dengan mudah di antara mereka, cahaya akan melintas dan anda akan melihat cahaya.

Menggabungkan kedua-dua kesan ini memungkinkan untuk melihat secara nyata masa berlainan warna yang berlalu atau tidak (kerana pengubahsuaian polarisasi juga bergantung di sini pada panjang gelombang cahaya)

Untuk lebih memahami bagaimana plat gelombang memungkinkan untuk mengubah polarisasi cahaya, anda boleh membaca artikel berikut:

en.wikipedia.org/wiki/Waveplate

Artikel photoelasticimetry juga lebih jauh daripada penjelasan ringan saya:

en.wikipedia.org/wiki/Fotoelasticity

Langkah 2: Bina Beberapa Bingkai Mekanikal untuk Menerapkan Tekanan pada Bahagian Plastik

Berikut adalah beberapa bingkai dan contoh yang saya bayangkan untuk memvisualisasikan bingkai

Langkah 3: Mewujudkan Kerangka

Mewujudkan Kerangka
Mewujudkan Kerangka
Mewujudkan Kerangka
Mewujudkan Kerangka

Terima kasih kepada I. U. T. Fablab di bandar Cachan (di selatan Paris), InnovLab (https://innovlab-iut-cachan.blogspot.com/), saya berpeluang mendapat akses ke pemotong waterjet untuk merealisasikan bingkai !

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

Sekiranya anda mahu membuat nama, anda boleh memotongnya atau menggunakan jenis C. N. C. pemesinan. Di sini, saya menggunakan bahan aluminium setebal 12mm.

Kemudian, anda boleh mengebor beberapa lubang dan mengetuknya untuk menambahkan beberapa skru yang akan membantu anda menekan sampel. Anda juga boleh melakukan struktur ubah bentuk mekanikal yang akan menekan sampel anda secara tempatan.

Langkah 4: Merealisasikan Sampel

Mewujudkan Sampel
Mewujudkan Sampel

Anda juga boleh memotong beberapa sampel (beberapa bar, atau menara seperti Eiffel) dalam plastik (saya berjaya menggunakan beberapa kepingan PolyCarbonate setebal 7mm, kaca juga berfungsi tetapi mudah pecah)

Langkah 5: Nikmati Eksperimen Anda

Nikmati Eksperimen Anda
Nikmati Eksperimen Anda
Nikmati Eksperimen Anda
Nikmati Eksperimen Anda
Nikmati Eksperimen Anda
Nikmati Eksperimen Anda
Nikmati Eksperimen Anda
Nikmati Eksperimen Anda

Masukkan sampel anda ke dalam bingkai dan lihat di antara L. C. D. skrin (yang memancarkan cahaya terpolarisasi) dan polarator (saya ada di sana:

Kemudian gunakan regangan anda dan perhatikan warnanya berubah.

Selamat mencuba!

Disyorkan: