Naslov
Optička metoda kaustike u mehanici loma anizotropnih materijala
(Optical Method of Caustics in Fracture Mechanics of Anisotropic Materials)

Autori
Semenski, Damir ; Jecić, Stjepan

Izvornik
Strojarstvo (0562-1887) 40 (1998), 1-2; 5-16

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Radovi u časopisima, članak, znanstveni

Ključne riječi
anizotropni materijal; kaustika; koeficijent intezivnosti naprezanja; mehanika loma; naprezanje; optička metoda
(anisotropic material; caustics; stress intensity factor; fracture mechanics; stress; optical method)

Sažetak
Optička metoda kaustike jedna je od malobrojnih metoda eksperimentalne mehanike koje je vrlo osjetljiva na promjene deformacija u području velikih gradijenata naprezanja. Pri promatranju prozirnih uzoraka u prolaznom svijetlu ili neprozirnih u reflektiranom, uslijed velikih deformacija u smjeru okomitom na površinu tijela, na zaslonu se pojavljuje tamna sjena (kaustika) koja je važna u mehanici loma za zbivanja oko vrška pukotine. U radu je prikazana izvorna refleksijska metoda kaustike razvijena za određivanje koeficijenata intenzivnosti naprezanja za pukotine u mehanički anizotropnim materijalima kao što su npr. kompoziti. Izvedena rješenja za opći mješoviti način, kao kombinacija I i II glavnog načina otvaranja pukotine, temelje se na geometrijskim opisima otklona reflektiranih zraka svjetla od površine koja okružuje vršak pukotine. Veličina tamne sjene ovisi o veličini opterećenja, a nezin oblik izrazito ovisi o mehaničkim svojstvima materijala i o položaju pukotine. Rješenje za singularnu krivulju koja omeđuje kaustiku ne može biti dano u općem obliku, pa je optički efekt potrebno numerički obraditi za svaki slučaj posebno. Načela metode podrobno su razrađena, uključujući i simulacije koje su jedan korak u postupku određivanja koeficijenata intenzivnosti naprezanja. U analizi optičkih učinaka moguće je primijeniti tehniku mjerenja promjera, odnosno metodu redukcije podataka s eksperimentalne krivulje kaustike. Tijek eksperimentalnih ispitivanja prvog načina otvaranja, odlučujućeg za ocjenu životnog vijeka konstrukcije, za pukotinu postavljenu u tri karakteristična položaja pokazan je na polimernom kompozitu ojačanom ugljičnim vlaknima.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA