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PhotoStress? Plus 反射式光彈儀
- 分類：應力分析
- 作者：
- 來源：
- 發布時間：2019-05-15 02:08
- 訪問量：45
【概要描述】光應力是一種流行的及被廣泛使用的技術，用于測量表面應變，以便確定靜、動態測試中零件或結構上的應力。當使用光應力方法時，首先將一種對應變敏感的有可塑性的特殊涂層粘貼在需要測試的部件上；然后加上載荷，把從反射偏振器中發出來的偏振光照射在涂層上進行測試。當通過該偏振器觀察時，涂層將通過帶有顏色指示的圖案展現出該部件上的表面應變，這種圖案可以立即展現出整個覆蓋區域的全域應變（或應力）分布。
PhotoStress? Plus 反射式光彈儀
【概要描述】光應力是一種流行的及被廣泛使用的技術，用于測量表面應變，以便確定靜、動態測試中零件或結構上的應力。當使用光應力方法時，首先將一種對應變敏感的有可塑性的特殊涂層粘貼在需要測試的部件上；然后加上載荷，把從反射偏振器中發出來的偏振光照射在涂層上進行測試。當通過該偏振器觀察時，涂層將通過帶有顏色指示的圖案展現出該部件上的表面應變，這種圖案可以立即展現出整個覆蓋區域的全域應變（或應力）分布。
- 分類：應力分析
- 作者：
- 來源：
- 發布時間：2019-05-15 02:08
- 訪問量：45
詳情
PhotoStress? Plus 反射式光彈儀（光應力測試系統）
——應力分析測試中的全域解決方案
什么是光應力（PhotoStress）
光應力是一種流行的及被廣泛使用的技術，用于測量表面應變，以便確定靜、動態測試中零件或結構上的應力。
當使用光應力方法時，首先將一種對應變敏感的有可塑性的特殊涂層粘貼在需要測試的部件上；然后加上載荷，把從反射偏振器中發出來的偏振光照射在涂層上進行測試。當通過該偏振器觀察時，涂層將通過帶有顏色指示的圖案展現出該部件上的表面應變，這種圖案可以立即展現出整個覆蓋區域的全域應變（或應力）分布。
如果把一個配有計算機軟件的光傳感器（電子補償器）安裝在該偏振器上，則在被測部件的任何一點上，可以快速簡便地進行定量的應力分析。同樣，如果使用數字攝像技術，則通過計算機網絡的傳輸，他人也可同時觀看到測試期間展現的光應力圖案和獲得的計算結果。
功能
對于任何零件或結構的應力分析，光應力測試提供了一個既精確又經濟的手段，而且無需考慮被測部件的復雜性或材料的復合情況。用PhotoStress? Plus反射式光彈儀，你能：
◆ 立即識別出臨界區域、明顯的應力超強和應力不足的區域。
◆ 測量主應力方向和主應力大小。
◆ 精確測量峰值應力和確定環繞在孔、槽口、內圓角及其它潛在故障點周圍的應力集中情況。
◆ 用最小載荷獲得最大可靠性，對應力分布進行優化設計。
◆ 在改變負載情況下，可重復測試，而不用重新粘貼涂層。
◆ 在實驗室或戶外進行應力測量，不受濕度和時間的影響。
◆ 探測屈服點并且測量裝配應力和殘余應力。
光應力（PhotoStress）和有限元分析（FEA）
隨著當今計算機軟件程序的發展，有限元分析（FEA）被廣泛用于幫助解決復雜應力問題。但是，在結構完整性極大化的設計過程中和把產品推向市場時，都需要鑒定測試，以便驗證計算結果。
光應力測試是一個驗證數值計算結果精度的極佳工具，同時還可作為改進有限元分析模型的指南。
左圖為汽車懸掛單元的實例：
1、啟用FEA模型分析
2、實際原型樣機部件的光應力分析
3、基于光應力分析結果修正FEA模型
PhotoStress? Plus反射式光彈儀
PhotoStress? Plus反射式光彈儀，是一個實施光彈性涂層分析的完整系統。它具體表現為如下特點：
◆ 新型的LF/Z-2型反射偏振器，其特點為操作簡便且不需要任何光測彈性學基礎知識。
◆ 作為偏振器整體組成部分的數字攝像機，可以實現在計算機或電視監視器上觀看光應力圖案，并記錄為靜止畫面或動態的圖像。
◆ 一種新的配有特殊軟件的電子補償器，可以進行對主應變和主應力的快速測量和計算。
◆ 安裝在偏振器上的激光器，可以實現在被覆蓋的零件上直接讀取主應變力方向。
◆ 為了在零件和結構上進行光應力測試，專門配有完整的制作涂層的工具箱。
簡單的測量三部曲
1. 從全域應力分布展示圖中，確定出您所感興趣的點（或區域）。
2. 為了確定主應力方向，需要旋轉偏振器上的刻度盤，直至黑線覆蓋在被測點上。這時從刻度盤上就可以讀出該方向，同時激光也指示出了該方向。
3. 為了測量應力數值，需要旋轉配在偏振器上的旋扭，直至被測點上的顏色全部消失（變成黑色）。通過補償器給計算機發送一個信號，由計算機應用PSCalc?軟件計算出力值。
PhotoStress? Plus 光應力測試系統組件
◆ LF/Z-2型基本偏振器
◆ 832型電子補償器
◆ 方向指示激光器
◆ 數字攝像機
◆ PSCalc?計算軟件
◆ 數據采集卡和軟件
◆ 校準硬件
◆ 視頻圖像采集接口和軟件
◆ 所有電纜與計算機接口的軟硬件
◆ 光應力涂層演示樣品
◆ 三腳架
◆ 便攜操作的手持柄
◆ 技術/操作手冊和應用說明
◆ 制作光應力涂層的工具箱，包括：
1. 溫度可控的鑄件金屬板
2. Teflon? 襯底薄片
3. 硅樹脂橡膠聚合而成的澆鑄框
4. 混合式溫度計
5. 為在測試部件上加工和粘貼等高的光彈性薄片所需的其它工具
PhotoStress? Plus 光應力測試系統選件
◆ 236A頻閃燈
在動態情況下進行應力分析，需要把標準光源從偏振器上移走，替換上一個帶有頻閃燈的光源。該光源可以容易地裝在LF/Z-2型反射偏振器上，而不會影響其便攜性。236A的主要特點就是它的特有強光，利用這種強光可以在一定距離范圍內觀察很小的區域，而且可以把測試區域照很亮。整個236A單元包括燈、電源和連接電纜。
◆ 036型單色器
該單色器是一種高質量的干涉濾光器，當把它置于觀察場中，通過它可以把帶有顏色的光應力圖案變成單色光的圖像。在光應力測試中，單色光有兩個主要用途：(1)觀察高應力等級區域的應力帶（因為在白光中，極高應力區域的顏色會失色），(2)可以得到光應力圖案的黑白影像。單色器可以手持或通過特殊附件安裝在攝像機鏡頭上。
◆ 剪切工具箱
為了在遠距離自然邊界的位置上獲得主應力值，需要進行一項附加工作，在光應力涂層上切割出狹長切口(即產生一個人工邊界)。剪切工具箱包括：一個變速電機和一個端頭上帶有切刀的可彎曲的轉軸，用這套裝置進行切割，只需要幾秒鐘的時間；還包括一個冷卻噴霧器，以防光應力涂層在切割過程中過熱。
應用范例
在制造業和建筑業的每個運用應力分析的領域中，光應力具有若干成功應用的案例。應用范圍包括：汽車—農業機械—航空航天—壓力容器—發動機—器具—辦公設備—建筑—生物醫學—復合材料等。
幾種主要應用：
卡車彈性架托等的裝配應力分析。
(a) 只是螺釘擰緊的應力狀況。
(b) 擰緊應力加上外部施加的測試力的光應力圖案。
復合材料結構面板的測試。
金屬風扇轂上的殘余應力測試。
(a) 先把光應力涂層覆蓋在轂上，然后切開以便釋放內部的殘余應力。
(b) 在加工后退過火的轂上重新測試，切開后，光應力圖案顯示沒有任何殘余應力。
路燈柱基座上焊接區域的應力分析。光應力涂層可以直接覆蓋在焊縫上。
在汽車方向機上，對FEA分析進行確認的光應力實驗。
家用甩干機風扇的光應力分析。
源于金屬測試樣品槽口的光應力屈服圖案。
光應力可用于延展率達到100%的彈性材料上。如汽車輪胎的測試。
在軍用飛機鑲板上的光應力測試。
某種航天器著陸傳動裝置的比例模型上的光應力分析。
為評估某種大腿骨傳遞到整個髖的代替物上的應力狀況，在大腿骨上進行的光應力分析。
(a) 移植前大腿骨上的應力圖案。
(b) 帶有嵌入移植物的光應力涂層覆蓋的大腿骨。
(c) 通過移植加載后的應力圖案。在其它生物醫學應用中，光應力已經被用于頭骨、骨盆、膝蓋和牙齒的移植及整形上。
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上一個:
RS-200型殘余應力測試鉆孔裝置
下一個:
應用：在聚丙烯塑料上安裝應變片
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