Устройство для исследования плоской деформации модели пористого вещества

Изобретение относится к устройствам для исследования поведения модели пористого вещества в условиях плоского напряженно-деформированного состояния. Устройство содержит пуансон, рабочую камеру в виде полого параллелепипеда с прозрачными стенками, образующими пространство, поперечное сечение которого соответствует размерам поперечного сечения модели. Перед рабочей камерой установлена видеокамера, а за рабочей камерой - источник света. Технический результат: повышение точности измерения параметров, характеризующих процесс плоской деформации модели пористого тела (площадь отверстия, расстояние между отверстиями). 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для исследования поведения модели пористого вещества в условиях плоского напряженно-деформированного состояния.

Известен прибор для испытания грунтов на сжатие (а.с. СССР №52106), который имеет пуансон в виде поршня, основание, где закрепляется цилиндр из прозрачного материала, например стекла. Недостатком данного прибора является невозможность осуществления плоской деформации.

Ближайшим к заявленному устройству по технической сущности и достигаемому результату является стенд для испытания песчаного основания в условиях плоской деформации (Болдырев Г.Г., Муйземнек А.Ю., Малышев И.М. «Моделирование деформационных процессов в грунтах с использованием программ ANSYS и LD-DYNA» см. материалы сайта http://www.npp-geotek.ru/documents/article/modeling_deformation/). Стенд содержит рабочую камеру со стеклянными стенками, пуансон для осуществления деформации.

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения деформации образца из-за отсутствия видеосъемки и освещения, позволяющего высвечивать поры, что не дает возможности наблюдать эволюцию деформации во времени.

Задачей изобретения является получение картины эволюции деформации во времени. Данная задача решается за счет достижения технического результата, заключающегося в повышении точности измерения параметров, характеризующих процесс плоской деформации модели пористого тела (площадь отверстия, расстояние между отверстиями).

Указанный технический результат достигается благодаря тому, что в устройстве для исследования плоской деформации модели пористого вещества, содержащем пуансон, рабочую камеру в виде полого параллелепипеда с прозрачными стенками, образующими пространство, поперечное сечение которого соответствует размерам поперечного сечения модели, перед рабочей камерой установлена видеокамера, а за рабочей камерой - источник света.

Ограничительные признаки: пуансон, рабочая камера в виде полого параллелепипеда с прозрачными стенками, образующими пространство, поперечное сечение которого соответствует размерам поперечного сечения модели.

Отличительные признаки: перед рабочей камерой установлена видеокамера, а за рабочей камерой - источник света.

Благодаря тому, что устройство содержит видеокамеру, можно получить картину эволюции деформации модели пористого вещества во времени. Благодаря контровому свету на видеозаписи точно фиксируются изменения отверстий в процессе деформации.

Устройство поясняется чертежом, где представлена схема устройства.

Устройство для изучения деформации модели пористого вещества состоит из обоймы 1, прозрачных стенок 2, основания 3, пуансона 4, видеокамеры 5, источника света 6, причем прозрачные стенки 2, пуансон 4 и основание 3 образуют рабочую камеру 7.

Выбирают модель толщиной $$\left(\frac{1}{20}÷\frac{1}{10}\right)$$ ее длины, в модели выполнены сквозные отверстия. Модель помещают в рабочую камеру 7, образованную прозрачными стенками 2, основанием 3 и пуансоном 4. С помощью нагружающего устройства опускают пуансон 4, совершая деформацию модели. Процесс распространения деформации модели фиксируют видеокамерой 5, при этом с противоположной стороны образец подсвечивают источником света 6. Благодаря контровому свету на видеозаписи точно фиксируются изменения отверстий в процессе деформации. С кадров видеосъемки при помощи компьютерной программы определяются численные значения площадей отверстий и расстояний между отверстиями в процессе деформации модели пористого тела. Это позволяет создать картину эволюции деформации модели пористого вещества.

Устройство для исследования плоской деформации модели пористого вещества, содержащее пуансон, рабочую камеру в виде полого параллелепипеда с прозрачными стенками, образующими пространство, поперечное сечение которого соответствует размерам поперечного сечения модели, отличающееся тем, что перед рабочей камерой установлена видеокамера, а за рабочей камерой - источник света.