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第14章全息光弹性法.ppt

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第14章全息光弹性法.ppt

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文档介绍

文档介绍:第14章全息光弹性法
第四节 全息光弹性的基本原理
全息光弹性的特点是不仅可以获得等差线,更重要的是可以得到等和线。因此要获得等和线需用两次曝光法。当用圆偏振光时,则再现像的光强分布为
式中

t1,t2分别为二次曝光的时第14章全息光弹性法
第四节 全息光弹性的基本原理
全息光弹性的特点是不仅可以获得等差线,更重要的是可以得到等和线。因此要获得等和线需用两次曝光法。当用圆偏振光时,则再现像的光强分布为
式中

t1,t2分别为二次曝光的时间,
d, d’ 分别为受力前后模型的厚度,
N表示模型周围介质的折射率,
N0表示模型材料的折射率,
N1 ,N2受力模型两主应力方向上材料的折射率。
此外,还有关系式
则当两次曝光肘间相等时,即t1=t2= t 可得下式
从上式光强可看出,再现像光强分布取决于主应力和(σ1+σ2) 与主应力差(σ1-σ2)值,等值的(σ1+σ2)线称等和线,等值的(σ1-σ2 )线就是等差线
式中
现设等和线的条纹级数为np,等差线条纹级数为nσ ,则


是等和线的材料条纹值,
式中
又令

是等差线的材料条纹值,
式中

从上式光强可以看出,因偏振场两次曝光的结果,得到的是等和线与等差线互相调制的组合条纹。由于等和线与等差线同时出现,互相影响,不便于计算分析,还必须研究这两组条纹的分离方法。
第五节 等和线与等差线的分离
采用两种材料做模型来分离条纹,是一种比较方便的方法。如由光学不灵敏材料有机玻璃做模型,经两次曝光获得等和线如图9—3所示。由光学灵敏材料环氧树脂做模型,一次曝光得到等差线,如图9—4所示。这样。就可方便地求得主应力σ1、 σ2的值。
一、两个模型法
由上式,当模型材料为有机玻璃时,因其材料光学常数A=B,即C=0 ,故上式变为
由上式可以看,光强仅由(σ1+σ2)决定,等差线不存在,故可得等和线。当nP为0,+1, + 2···的,光强I=16t2,相应于亮条纹。 nP为+1/2, +3/2,+ 5/2 ···则,光强I=0,相应于暗条纹,即等和线图上的黑色条纹是半级次条纹。
上式中nσ为整数级次时,I=4t2,亮条纹。 nσ为半数级条纹I=o,暗条纹,即等差线图上的黑色条纹为半级次条纹,相当于透射式光弹性中的明场条纹。
由上式知,当用环氧树脂模型加载时,一次曝光,即t1=0时,可得
采用石英旋光器可以分离条纹,所用光路如图9-5所示。,其厚度方向与光铀平行,偏振光通过时能使其振动平面旋转900。这样,就可以消除等差线条纹.单独获得等和线条纹。
二、石英旋光器法
1激光器
11石英旋光器
4分光镜
5扩束镜
10受力模型
3全反镜
2快门
6准直镜
7偏振片
81/4波片
9半透反镜
12全息干板
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