安賽斯光(guāng)彈系數測試儀(ANA6000P-H)是應用偏振光(guāng)幹涉原理對應力作用下(xià)能(néng)産生(shēng)人工(gōng)雙折射材料做成的力學構件(jiàn)模型進行實驗應力測試的儀器(qì),簡稱光(guāng)彈儀。應用它可以通(tōng)過模型在實驗室内進行大型建築構件(jiàn)、水(shuǐ)壩壩體、重型機(jī)械部件(jiàn)的應力和應力分布的測試,并可以在模型上(shàng)直接看(kàn)到(dào)被測件(jiàn)的全部應力分布和應力集中情況。 主要技(jì)術(shù)參數: l 測試面積(即光(guāng)源尺寸):j70- j180mm; l 應力雙折射量程: n 基本型: 1/4波長(cháng)(以紅(hóng)光(guāng)為(wèi)例:157.5nm); n 增強型:2296nm (通(tōng)過藍綠光(guāng)雙波長(cháng)法測試和解包裹處理); l 測試分辨率與精度: n 應力雙折射測試分辨率:0.05nm, 精度:0.5nm; n 光(guāng)彈系數測試分辨率:0.1 nm/cm/MPa,, 精度:0.2 nm/cm/MPa。 産品特色: 本産品與立式光(guāng)彈儀具有相(xiàng)同工(gōng)作原理,但為(wèi)了提高(gāo)測試精度,采取了以下(xià)措施: (1) 采用了高(gāo)質量的偏振光(guāng)學器(qì)件(jiàn),以保證光(guāng)的偏振特性和質量; (2) 采用了單色性更好的光(guāng)源,如鈉光(guāng)燈和激光(guāng); (3) 強化了光(guāng)束的準直性(平行性)傳播,以減少光(guāng)在傳播過程與理想偏振狀态的偏離; (4) 采用了遠(yuǎn)心成像透鏡,以提高(gāo)成像質量。 (5) 以增量法進行光(guāng)彈系數計算(suàn); (6) 數據處理全自(zì)動化,并自(zì)動生(shēng)産測試報(bào)告。 光(guāng)彈儀工(gōng)作原理 設:圓盤試件(jiàn)(直徑D, 厚度d)受對徑壓縮載荷 F 的作用,試件(jiàn)中心點O 的主應力分别是: (1) 根據應力-光(guāng)學定律,應力雙折射材料的主應力差與相(xiàng)位差(ϕ)的關系如下(xià): (2) 其中C 為(wèi)待求的光(guāng)彈系數,λ 為(wèi)測試光(guāng)的波長(cháng)。 将(1)(2)關聯起來,有:
(3) 通(tōng)過光(guāng)彈實驗确定圓形試件(jiàn)中心點的位相(xiàng)差ϕ,即可得到(dào)光(guāng)彈系數。
光(guāng)彈儀光(guāng)路(lù)原理圖
實驗示意及應用範圍: 利用應力雙折射性質,在工(gōng)程上(shàng)可以制成各種機(jī)械零件(jiàn)的透明塑料模型,然後模拟零件(jiàn)的受力情況,觀察、分析偏振光(guāng)幹涉的色彩和條紋分布,從(cóng)而判斷零件(jiàn)内部的應力分布。
對徑壓縮圓盤的相(xiàng)位差場分布
圓盤徑向受壓實驗:
U型塊壓彎組合實驗:
光(guāng)彈性方法直觀,能(néng)直接顯示應力集中區域,并準确給出應力集中部分的量值;它不但可以得到(dào)便捷應力而且能(néng)夠求的結構的内部應力。特别是這一(yī)方法不受形狀和載荷的限制,可以對工(gōng)程複雜(zá)結構進行應力分析。 |