Verslag van het bezoek aan het "Laboratorium voor weerstand van materialen" van de Universiteit van Gent, vrijdag Janssen, J.D.; Zorge, S.D.

Transcriptie

1 Verslag van het bezoek aan het "Laboratorium voor weerstand van materialen" van de Universiteit van Gent, vrijdag Janssen, J.D.; Zorge, S.D. Gepubliceerd: 01/01/1967 Document Version Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record Please check the document version of this publication: A submitted manuscript is the author s version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher s website. The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review. The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers. Link to publication Citation for published version (APA): Janssen, J. D., & Zorge, S. D. (1967). Verslag van het bezoek aan het "Laboratorium voor weerstand van materialen" van de Universiteit van Gent, vrijdag (DCT rapporten; Vol ). Eindhoven: Technische Hogeschool Eindhoven. General rights Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal? Take down policy If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim. Download date: 13. Jan. 2017

2 Verslag van het bezoek aan het "Laboratorium voor weerstand van materiale,n" van de Universiteit van Gent, vrijdag Doel Bezoek: Het verzamelen van de nodige gegevens om te kunnen be- slissen over het al of niet door ons gaan toepassen van de Moiré-methode voor het bepalen van rekgrootheden aan het oppervlak van constructiedelen. Enige gegevens van het laboratorium Adres Hoofd : St. Pietersnieuwstraat, Gent : Prof. Soete Geassocieerd hoogleraar : Prof, Dechaene Geassocieerd "docent" Fotograaf : Vixier : de Caluwe In het bezochte laboratorium wordt hoofdzakelijk het deformatie- patroon gezocht voor sterker plastische deformatie. Het hoofddoel $s het onderzoek van lasverbindingen, vaak bij hoge temperaturen. Een karakteristiek probleem is het stuk maken van een lasverbinding om hieruit o.a, een beeld te krijgen van het deformatiepatroon vlak voor het breken (meestal zijn de geanalyseerde breuken "brosse" breuken). Conclusie De Moiré-methode voor het bepalen van rekgrootheden aan het opper- vlak van constructies is voor de gebruikelijke constructiematerialen ongeschikt ter bepaling van elastische rekken ast; Bij materialen met lage el-citeitsmodulus kan de methode iwse&k- baar zijn. Isij hebben geen voorbeelden gezien van het bepalen van elastische deformaties (zie de korte aanduiding van de in het labo- ratorium behandelde problemen). Het gebruik van deze methode vereist in veel gevallen een medewerker die een opleiding heeft genoten in fotografeer- en druktechnieken. Enige opmerkingen 1. De gebruikte rasters 6y-4 - Gebruik wordt gemaakt van rasters met 5, 10 of 20 lijnen per mm. In enige gevallen zijn 40 of 100 lijnen per mm toegepast zonder

3 - 2 - i dat daardoor de nauwkeurigheid belangrijk verhoogd wordt. Deze h't rasters worden verkregen FI=S=W een moederraster (op glasplaat). Van dit moederraster worden dus een aantal rasters vervaardigd. Op het object wordt meestal een raster aangebracht dat bestaat uit twee stel orthogonale lijntjes. Worden rekgrootheden gevraagd dan is dit een noodzakelijke eis. Het onvervormde raster, dat gebruikt wordt om samen met het vervormde een Moiré beeld te vormen bestaat steeds uit een stel lijnen. Lijnrasters zijn te koop, bijv. bij N.V. Oortmerssen, Postbus 501, Den Haag, tel ; een raster met twee stel lijnen moet langs fotografische weg vervaardigd worden. Op een aantal rasters wordt een orthogonaal coördinatiesysteem 3 e aangebracht : meest al Cart e@sc h, bij kfrven poolc oördinat&w 2- Het aanbrengen van rasters op proefobject le methode (eenvoudigste methode bij kamertemperatuur) - Vervaardig rechthoekig raster met coördinat&-systeem op zogenaamde I'stripping film". - Deze film aanbrengen op proefstuk met speciale lijm. Er is ruimschoots tijd om het raster op de juiste plaats aan te brengen. - Ongeveer 24 uur laten drogen. - Om plaatselijk loslaten te voorkomen moeten delen van de film waaronder zich geen materiaal bevindt weggesneden worden (b.v, 2e methode ter plaatse van een gat). - Op proefobject wordt een optisch gevoelige laag aangebracht. - V ia belichting met booglamp en een raster op zwart-wit film wordt het raster gecopieerd. 3. Het vervaardigen van Moiré-beelden - Een onvervormd raster (alleen lijnen) op stripping film wordt met water op het proefstuk gekleefd. Van het zo verkregen beeld worden opnamen gemaakt. Aan de opstelling en de eventuele ver- tekening van de camera worden geen grote eisen gesteld. Een

4 - 3 - eventuele vertekening is ook terug te vinden in het coördinaten systeem. Voordeel van deze methode: hij is mij eenvoudig en kan met een gewone camera in een gewone omgeving worden uitgevoerd; het na- deel is dat het Moiré beeld vastligt. W i j hebben niet meer de mogelijkheid andere operaties uit te voeren met het vervormde raster. - Bij een tweede methode worden opnames gemaakt van het vervormde lijnenpatroon. Deze beelden worden daarna samen met een onvervormd raster in een optische bank bekeken. Deze methode stelt hoge eisen aan de camera en de te gebruiken optische bank. Het voordeel is dat het verkregen resultaat meer bewerkingen toelaat dan in de hiervoor beschreven maniex?. - Het positioneren van het onvervormde raster levert geen moeilijk- heden. Waar symmetrie verwacht wordt is dit de indicatie voor juiste po- siotionering. Bij afwezigheid van symmetrie moet ervoor gezorgd worden dat op of nabij het proefstuk een onvervormd raster aanwezig is. Dit dient voor de positionering. In veel gevallen zal in de constructie op fysische grondeneen gebied aan te wijzen zijn waar de vervormingen nagenoeg nul heeft. Dit gebied kan dan gebruikt worden voor de po- siteonering. - Wanneer op de hierboven beschreven manier geposjjioneerd wordt is het geoorloofd te werken met rasters waarvan het ene stel lijnen niet exact loodrecht staat op het andere. 4. Het verwerken van de Moiré-beelden - Uit twee "complementaire" Moiré-beelden (een verkregen met het is af te lezen de verplaatsing -+ en de verplaatsing. Boven- raster 1 I I I I I en het andere volgend uit het gebruik van raster =) dien volgen hieruit de verdraaiingen der lijnen I en -. - De rekgrootheden volgen uit deze verplaatsingen en verdraaiingen. - Bij grote vervormingen is het noodzakelijk aan te geven op welke wijze een punt van het lichaam wordt vastgelegd: in t

5 - 4 - goed gedefinieerd coördinatensysteem op het onvervormde lichaam (Eul&Js coördinatensysteem) of op het vervormde lichaam (Langrange's coördinatensysteem), - Bij het bezochte laboratorium wordt steeds gewerkt in Eul&se coördinaten. Er wordt ndmmers oor de deformaties samen met een raster een coördinatensysteem aangebracht. De twee coördinatensystemen die gebruikt worden zijn het Cartesische en poolcoördinaten. - Om in een aantal punten de rekgrootheden te bepalen wordt een computer ingeschakeld. Stel dat wij willen2 0f-T i. 2w. berekenen (u: verpl. in x- richting)in het punt (0,O)Lzie fig.). Moiré-li (/ I?, W i j merken op dat bij grote vervormingen deze punten na- tuurlijk niet zo mooi in de hoekpunten van een raszer zijn gelegen. Zij deden dit allesn in onvervormde toestand. Opmerking: a in de figuur is uiteraard bij een raster met 20 lijnen per mm 7/20 mm. In alle 25 aangegeven coördinaat punten wordt de waarde van (rlrt uit het Moire-beeld geschat. Hierboven wordt geen enkel hulpmiddel gebruikt, ook geen maatlat.

6 -5- Met de "methode der kleinste kwadraten" wordt een derde graads polynoom door deze meetpunten gestrookt: gemeten p in alle 27 a worden berekend) a 2 + agx y i 2 + a x y + a y a xy aloy De tien coëfficiënten zijn uitgedrukt in de waarden voor de punten (ook voor randpunten kunnen deze Op deze basis worden De motivering berust juiste resultaten leverden. de resultaten tot nu toe geanalyseerd. op het feit dat enige extreme voorbeelden Prof. Dechaene is momenteel met een wiskundige doende een maat voor de betrouwbaarheid in te bouwen. Dit is de standaarddevi- atie voor de verplaatsingen puit bovenstaande formule en de geschatte waarden voor buit het Moire-beeld in de coördinaat- punten. - Nabij de tip van een scheur liggen de Moiré-lijnen erg dicht bij elkaar. In x-y coördinsten treden dan grote gradienten op. Omdat de Moiré-lijnen min of meer rad-icaal gericht zijn naar de scheurtip brengt een bescbrijving met poolcoördinaten uit- komst,

7 -6 - Enig documentatiemateriaal - Voor het gebruik van stripping-film moeten de brochures: 1. Films, platen en papieren voor fotomechanische procedures Agfa/Gevaert 2. Grafisch materiaalf algemene aangevraagd worden. Verdere literatuur: Ilford grafic Arts. Manual vol. I Plate Engraving - Voor het direct aanbrengen van rasters op proefstuk raadplege men: Photosensitive Resist for 1ndustry:Kodak. Over: - Het verwerken en de beschrijving van de verwerking van de Moiré-beelden verschijnt een publicatie van Prof. Dechaene. De bezoekers: Dr.1r. J.D. Janssen S.D. Zorge Eindhoven, 4 december 1967