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光弹性复合材料对径受压圆板应力分析与材料条纹值测定

一、引言 sampson在建一立正交异性光弹性材料的应力一光学定律时,引入了利用只个光弹性常数l。,了,和fL:来描述材料特性的概念。这一概念已为大多数学者所接受。但在测定f。,f:和,L:时,迄今为止还是分别采用。‘,。。‘和45’屯根一单向铺层的六条试样.作考在运用巾发现,这,种方法所得结果在很大程冷上依较月;认样的准备和试脸方泄:.往往分散准柱大。’气采川对径受压圆板测定材料条纹值时,测定的位代是试件的中心,边界效户洋响较小.片丁l足一向应力状态,较萝向应力吏具{J’普遍意义.Prabhakaran〔”曾对仅轴应力场的;、:力一光学定律作过探讨,提出正交.异性模型材料的二个材料条纹值f:,f:和f,T可以利用应变测定对径受压圆板中心点的应变值推算。这一方法在理论_卜是可行的,但将增加试验的复杂性并引入不可靛免的电测误差.事实上okubo〔,’沼助于气,jY听数已给出了各向异性对径受压圆板的应力分布.本文试图根据okub。的...  (本文共8页) 阅读全文>>

《工程力学》2009年12期
工程力学

数字光弹性中材料条纹常数的自动确定

在光弹性实验中,材料条纹常数Fσ是一个关键参数,也是联系力学量和光学量的纽带,要求具有较高的标定精度[1]。通常纯拉(或压)试件的加持端容易产生应力集中,会影响标定精度;纯弯曲梁上下边级数需要人工补偿确定,容易产生人为误差。最常用的标准化测试方法是采用具有理论解的对径压缩圆盘测试[2―3],即在圆盘试样中心点的等色线级数N和对径压缩载荷P满足以下关系:sπ=DN其中:D/mm为圆盘直径;材料条纹常数Fσ的单位为N/(mm?条)。在测试过程中,当整数级或半整数级等色线通过圆盘中心时记下对应的载荷,或者在给定载荷下通过旋转分析镜补偿法来确定相应的条纹级数,这样对多次测量结果取平均值作为该材料的条纹常数,这种处理方法不是很精确。一方面是实验系统误差,如对径压缩载荷的分散性等,导致理论与实验结果仅在一定圆盘范围内符合;另一方面是人为因素,因为等色线条纹具有一定的宽度,一般凭视觉难以准确判断整数级或半整数级条纹是否通过圆盘中心,而且圆盘中...  (本文共7页) 阅读全文>>

《实验力学》1987年01期
实验力学

关于三维光弹性几个基本问题的讨论

1光弹性基本方程 三维光弹模型承受载荷后变为一弱的光学异性介质,描写偏振光在三维光弹模型内传播的基本万程有多种形式。首先是Neumann得到的Neumann方程“’,Coker和Filon从运动学方面考虑给出了Neumann方程的另一推导方法[’],但是Neu二ann方程不便于应用。o‘R。urke〔”和Ilp。。K。t‘’提出的光弹基本方程是一个变系数的二阶微分方程组,也不便于处理。Mindlin和G。。doant51提出的基本方程和Aben〔‘〕提出的基本上是相似的,都是一阶微分方程组,其中尤以Aben方程在应用上更为简便。Aben方程的推导是从描写电磁波的Maxwon方程出发,并且用到关于介电常数张量及介电常数张量与应力张力之间的关系,此外在推导中多次利用变换,其推导过程也很长。Theoc:ris和Gdoutos〔”对Aben方程的推导作了改进,他们把三维光弹模型(或它的一部分)看成无限多个双折射板及旋光器的交替放置,他们...  (本文共7页) 阅读全文>>

《实验力学》1987年04期
实验力学

光弹性贴片载波法

1引论 光弹性贴片法的概念,是1930年法国梅斯纳杰(M.Mesoager)〔‘’首先提出的.以后光弹性贴片法有了迅速发展,在现场测试中显示出一定优越性.然而,由于入射光与反射光不是正射于贴片表面,测试的结果只是每一点附近宽度内应变信息的平均值.为减少误差.总希望采用较薄的贴片,因此导致贴片上干涉条纹级次较低.特别在应变梯度不够大时,条纹常在一级或半级之内,准确全场定级几乎不可能.这就是光弹贴片法未能象电阻应变片那样得到广泛应用的主要原因之一长期以来,人们试图对材料和仪器进行改进以提高测量灵敏度.戴伊(Day)等人还偿试了光学条纹的倍增法L’1均未获得令人满意的结果. 光弹性贴片载波法是用高频的光载静调制低频的等差线图得到贴片载波条纹图.调制所得载波图具有一定的规范性.原来的等差线在此图中已被转化为载波条纹的偏移量.借助于计算机图象处理技术,可精确测得载波条纹的偏离量,由此还原出所求力学量.由于此方法可一次得出全场条纹信息的微量...  (本文共6页) 阅读全文>>

《实验力学》1987年04期
实验力学

D350货车托钩光弹性实验应力分析

1前盲 D350货车是为运输大型发电机定子没计的专用车.它的设计荷载为300吨;使用示意图见图1。D350货车和定子通过四个封夹联成一整体,其重量通过六个平板车传到钢轨。这种货车的设计和制造在我国还是首次。为了确保使用安全,我们采用光弹性应力分析的方法,对托钩设计进行了应力测定。托约结构见图2。图1 D35O货车和电机定子下盖板图2托钓结构为使试验结果可靠,做一r多个模型进行比较,并在光弹实验方法上取得一些经验。2模型制作及试验方法2.1平面模型 托钩主板是主要的受力部件,对其中一片主板进行了试验。为使模型受力与实际情况一致,将于_一下盖板对称配置,不考虑中间隔块、前挡板和筋板等。为了便于在室温下观察主1987年4月10日收到.板的条丈.伙t板田厚育b为lommJ勺6101环气树脂制造,_仁、下盖板用光学敏感性较差的有机玻刊}玩考患到有机玻滴的娜件模量为30。。ok幻cmZ,而环氧树脂的弹一性橙量为35000kg/cm‘,所以在...  (本文共5页) 阅读全文>>

《工程力学》1987年02期
工程力学

三维光弹性内部应力全场分析在微机上的应用

一、原理 无柱帽无梁楼盖上部承受均布荷载q,经光弹应力“冻结”后,共10片,每片上划分网格为8 x10,对内部各节点进行一次正射,线夕:之值,由此可算出各节点上的两个正应力差值, (a二一ay)=(a,’一a:’)。0528:=N:黄。o、28:/D及剪应力分量::, ::,一合(a;/一a:/)5‘nZ“:一合、:,SinZ“:/二(2) 对边界上各节点进行一次正射和二次斜射,则可确定出各边界点应力值,再运用下述四个方程:将模型沿z方向切片,可获得等色线N:和等倾(1)(1+;)、(a:一,)+(2聂+黔)艺一。(3)┌─────────────┐│.tl嗯,奄二 │├─────────────┤│艺丁t门门州,~了一,~了, │├─────────────┤│11}{}l(}二 │├─────────────┤│1 IJ}l)).11 │├─────────────┤│___:绷一 │└─────────────┘...,月...  (本文共7页) 阅读全文>>