Оптический коэффициент

где О) и а2 — разность главных напряжений; / — толщина изделия; с — оптическая постоянная материала изделия, определяемая экспериментально. Внутреннее напряжение определяют с помощью полярископа, типовая схема которого показана на рис. 27.

Здесь С0 — оптическая постоянная материала при толщине модели 1 см; ао'0) -г- величина напряжений на контуре модели толщиной d = 1,0 см при т = 1, ао'0> = ?-• При этом

Весьма важным при использовании поляризационно-оптического метода является определение оптической постоянной материала, которая необходима для расчета величин действующих напряжений. С этой целью обычно используется балка из того же материала, нагружаемая по схеме чистого изгиба. На рис. 29 показана схема такого эксперимента. В работе [31] рекомендуется принимать следующие основные параметры: / = 10-J-15 см, h = 14-1,5 см, а = = 2 см, d = 5 -т- 8 мм, Р — 10—25 кгс. На участке чистого изгиба при нагрузке Р отмечают порядковые номера полос тА и тв. В приведенном примере тв = 10,2; тА — 9,9. При этом оптическая постоянная (в кгс/см2)

Оптическая постоянная полосы модели по наибольшим касательным напряжениям (для краткости называемая просто оптической постоянной модели по напряжениям) равна величине изменения максимального касательного напряжения, при котором порядок полосы интерференции в модели изменяется на единицу. Она зависит от материала, длины волны света и толщины модели. Необходимо отметить, что величина

Оптическая постоянная модели по деформациям равна половине величины максимальной деформации сдвига, которая соответствует изменению порядка полосы на единицу.

Величину нагрузки можно найти по картине полос, если оптическая постоянная и порядки полос известны.

Колумбийская смола CR-39 представляет собой; аллиловую термореактивную пластмассу, в настоящее время чаще других материалов используемую для решения плоских задач. Эта смола изготавливается в виде прозрачных, как стекло, тонких пластин. При нормальном просвечивании в полярископе в плоскости пластинки остаточные оптические эффекты составляют не более одной десятой полосы при толщине пластинки 6,5 мм. Однако при просвечивании вдоль плоскости пластины или под углом к ее поверхности в смоле CR-39 обнаруживается заметное двойное лучепреломление. Поэтому для получения точных результатов просвечивать модель нужно перпендикулярно ее плоскости. Из-за остаточных напряжений этот материал не годится для наклонного просвечивания. Ряд свойств материала GR-39 был изучен Кулиджем [6]. Этот материал имеет следующие характеристики (приближенные величины): предел прочности при растяжении — 4,2 кг/мм2, модуль продольной упругости — 2,1-Ю2 кг/мм2; предел пропорциональности — 2,1 кг/мм2', оптическая постоянная материала — 8,0 кг/см на полосу. Стандартные листы имеют толщину от 1,6 до 25,4 мм с размерами в плане до 1220 х 1520 мм. По качеству поверхности листы смолы стоят наравне с полированным стеклом. Модели без остаточного оптического эффекта легко изготовить фрезой при соответствующей технологии обработки, речь о которой'идет несколько ниже.

Оптическая постоянная материала при статической нагрузке. По теории Френеля двойное лучепреломление оптически чувствительного материала определяется главным образом деформациями. При плоском напряженном состоянии в упругих материалах с независящими от времени соотношениями между напряжениями и деформациями для интерпретации картин полос достаточно

Оптическая постоянная полосы по напряжениям была определена одним из авторов по результатам испытания диска и растягиваемого образца при постоянных нагрузках. При постоянной величине нагрузки в течение всего эксперимента для нескольких уровней температуры производились измерения порядков полос

Из фиг. 5.24 видно, что оптическая постоянная по деформациям YO не остается в диапазоне рассмотренных скоростей деформации постоянной величиной. Однако оптическая постоянная по напряжениям при скоростях деформаций от 8 до 65 сек'1 почти не меняется х).

На фиг. 5.27 приведены построенные по картине полос фиг. 5.2S графики изменения порядков полос в образце для момента времени ti » 850 мксек. Порядок полос по ширине стержня непостоянен, но в отмеченном сечении, т. е. на расстоянии 5,9 см от линии отсчета, он почти не меняется. Используя среднюю величину порядка полос п = 6,9 и определенные ранее значения еж и &v для этого сечения, можно вычислить оптические постоянные по деформациям модели и материала у<,() и у0. Оптическая постоянная модели по деформациям

где с — оптический коэффициент напряжений, a dn/ds — градиент оптической разности хода в направлении просвечивания. Для определения всех компонент тензора напряжений по данным фотоупругого исследования используется какой-либо вспомогательный метод, например метод конечных разностей. Этот метод основан на численном интегрировании уравнений равновесия. Уравнение равновесия

ОПТИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ НАПРЯЖЕНИЯ

где / — толщина слоя, Лх и Л2 — коэфф. отражения на его границах. Л. С. npusc. ОПТИЧЕСКИЙ КОЭФФИЦИЕНТ НАПРЯЖЕНИЯ — постоянная, связывающая разность коэффициента преломления необыкновенного и обыкновенного лучей

— оптический коэффициент 2—339

Оптический коэффициент напряжения при 18 — 20° С,

dT v Оптический коэффициент напряжения 2100 106

где С = Сг — С2 — относительный оптический коэффициент напряжений.

последовательности. Однако при этом происходит некоторое видоизменение цветов. Наиболее ярко выражены цвета в первом и втором порядках; в последующих порядках они постепенно бледнеют и почти совершенно пропадают, переходя в серую окраску для пятого и шестого порядков. Однако для некоторых материалов можно выделить красный и зеленый цвета и для более высоких порядков. Таким образом, установив цвет и порядок изохром в данной точке модели, по таблице цветов находим соответствующую разность хода и по формуле (44), зная толщину модели d и оптический коэффициент напряжений С, определяем разность главных напряжений.

С — оптический коэффициент напряжений, определяемый на тарировочных образцах; 0 — положение оси компенсатора в момент компенсации (обычно направление а2);

d — толщина среза, С — оптический коэффициент напряжений материала при

Состав игдантдна в % Модуль упругости Е, кГ/см2 Оптический коэффициент напряжений С-107 смг/кГ