Для инженеров и исследователей-прочнистов в авиационной и ракетно-космической технике, энергомашиностроении, электронной и транспортной технике и др., а также для преподавателей, аспирантов и студентов.
Предисловие редактора перевода
Экспериментальная механика — это область механики, занимающаяся разработкой методов экспериментального определения напряжений, деформаций, перемещений и усилий и исследованием с применением этих методов напряженно-деформированного состояния, нагруженности и прочности деформируемых элементов машин и конструкций от действия механических, тепловых и других нагрузок. Исследования проводятся на натурных конструкциях и на их моделях, выполненных в некотором масштабе по отношению к натуре. Методы экспериментальной механики основаны на использовании различных (электрических, тепловых, геометрических и др.) эффектов, сопровождающих деформацию тела.
Экспериментальные исследования играют важную роль при проектировании и отработке прочности конструкций. При этом экспериментальные и расчетные методы используются совместно, дополняя друг друга. Так, экспериментальные измерения на натурных конструкциях позволяют определить действующие на конструкцию нагрузки и получить данные о реальном распределении напряжений и деформаций в условиях эксплуатации. Экспериментальные методы позволяют определить напряжения и деформации в элементах конструкций весьма сложной формы, расчет которых затруднен даже с использованием современных вычислительных методов и средств. Экспериментальные исследования используются при разработке математических расчетных моделей конструкций, а также для оценки точности и уточнения результатов численных расчетов с применением ЭВМ. Экспериментальные методы и средства широко используются также при изучении механических свойств материалов на образцах, а также при испытаниях конструкций на прочность, для анализа процесса разрушения материалов и конструкций.
Предлагаемая вниманию читателей книга представляет собой фундаментальное руководство, посвященное изложению последних достижений в разработке наиболее эффективных и полезных для практического использования экспериментальных методов. Она написана ведущими зарубежными специалистами в различных областях экспериментальной механики.
Оглавление
Предисловие редактора перевода........... 5-
Предисловие................ 9
Глава 1. Механическое поведение материалов . . . и
1.1. Элементарные теории механического поведения материалов . . 13
1.2. Начальные и краевые задачи теории упругости..... 27
1.3. Численные методы............. 35
1.4. Механические свойства материалов........ 46
1.5. Заключение............... 51
Глава 2. Тензодатчики.......... 54
2.1. Тензочувствительность............ 56
2.2. Приклеиваемые тензорезисторы.......... 59
2.3. Тарировка тензодатчиков........... 67
2.4. Характеристики фольговых тензодатчиков...... 69
2.5. Работа тензорезисторов при низких и умеренных температурах 83
2.6. Полупроводниковые тензодатчики......... 87
2.7. Волоконно-оптические датчики.......... 92
2.8. Заключение и перспективы........... 97
Глава 3. Средства тензометрии........ 99
3.1. Устройства формирования сигналов........ 99
3.2. Тензометрическая регистрирующая аппаратура..... 115
3.3. Градуировка тензометрической аппаратуры...... 126
3.4. Особенности тензоизмерений.......... 128
3.5. Обработка результатов измерений......... 139
3.6. Заключение............... 142
Глава 4. Датчики силы, давления и параметров движения 143
4.1. Основные элементы измерительной системы...... 144
4.2. Электронные схемы в аппаратуре для динамических измерений 146
4.3. Измерение перемещения и скорости в фиксированной системе координат ................ 151
4.4. Приборы для сейсмических исследований: механические характеристики ................ 160
4.5. Схемы пьезоэлектрических датчиков........ 168
4.6. Измерения характеристик переходных процессов..... 174
4.7. Калибровка............... 182
4.8. Заключение............... 193
Глава 5. Фотоупругость.......... 195
5.1. Теория фотоупругости............ 195
5.2. Двумерные задачи фотоупругости . ....... 265
5.3. Трехмерная фотоупругость.......... 282
ости
5.4. Методы рассеянного света
5.5. Фотоупругие покрытия.....
5.6. Использование компьютеров в фотоупруго!
5.7. Динамическая фотоупругость ....
5.8. Фототермоупругость......
5.9. Фотопластичность [58, 59] .
5.10. Двойное лучепреломление в потоке жидкости
-5.11. Ортотропная фотоупругость.....
к ю п---------- --
t____r~....uy» if"-" vyLL^yl UCTb
5.12. Основные новые достижения
гости
и приложения методов фотоупру-
Глава 6. Геометрический муар
6.1. Определение перемещений в плоскости.....
6.2. Определение перемещений, перпендикулярных плоскости
6.3. Заключение . »............
Список обозначений ............
Глава 7. Интерференционный муар.....
7.1. Сведения из оптики.......
7.2. Интерференция света.......
7.3. Фотографирование интерференционных картин
7.4. Дифракционные решетки и дифракция
7.5. Интерференционный муар ....
7.6. Нанесение сеток на образцы
7.7. Теоретический предел чувствительности
7.8. Оптические системы.....
7.9. Анализ картин полос.....
7.10. Соединительные полоски ....
7.11. Выявление неоднородностей
7.12. Другие варианты оптических систем
7.13. Ахроматические системы ....
7.14. Исключение вибраций.......
7.15. Чувствительность к перемещениям из плоскости
7.16. Фотографирование начальной картины полос.....
7.17. Определения линейных и сдвиговых деформаций механическим дифференцированием............
7.18. Векторный подход.............
7.19 ±45°-ные решетки...... .......
7.20. Определение uz.............
7.21. Разновидности муаровой интерферометрии......
7.22. Обработка данных............
7.23. Перспективы............• .
•Список обозначений..............
Глава 8. Голографическая и лазерная спекл-интерферомет-|>ия...............
8.1. Основы теории образования интерференционных картин
8.2. Применение голографической интерферометрии.....
8.3. Применения спекл-метрологии..........
8.4. Цифровая обработка изображений в спекл-метрологии . •. •8.5. Заключение.......
292 299 303 309 313 317 318 325
326
328
329 355 364 364
366
367
371
380
382
387
394
398
399
405
409
410
412
415
418
419
420
425 431 439 439 442 444 444 446
448
451 463 473 478 490
Глава 9. Теневой оптический метод каустик . . . 492
9.1. Физические основы метода........... 493
9.2. Количественное описание теневых оптических изображений . . 499
9.3. Каустики вблизи вершин трещин......... 509^
9.4. Методика эксперимента............ 529-
9.5. Приложения............... 538
9.6. Заключение............... 559
Обозначения................ 562
Глава 10. Оптическое гетеродинирование..... 56Ф
10.1. Общее техническое описание.......... 565
10.2. Применение в голографии .... ...... 568
10.3. Спекл-фотограмметрия........... 573
10.4. Следящие системы измерения деформаций...... 576
10.5. Заключение и перспективы.......... 580
Литература................. 582
Русскоязычная и дополнительная литература....... 603-
Предметный указатель.............. 607
Цена: 150руб.
