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卧式光彈系數測試儀技術原理及特點

更新時間:2024-03-01      點擊次數:195
卧式光彈系數測試儀

           安賽斯光彈系數測試儀(ANA6000P-H)是應用偏振光幹涉原理對應力作用下能(néng)産生人工雙折射材料做成(chéng)的力學構件模型進行實驗應力測試的儀器,簡稱光彈儀。應用它可以通過模型在實驗室内進行大型建築構件、水壩壩體、重型機械部件的應力和應力分布的測試,并可以在模型上直接看到被(bèi)測件的全部應力分布和應力集中情況。

主要技術參數:

l  測試面(miàn)積(即光源尺寸):j70- j180mm

l  應力雙折射量程:

n  基本型: 1/4波長(以紅光爲例:157.5nm);

n  增強型:2296nm (通過藍綠光雙波長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:

本産品與立式光彈儀具有相同工作原理,但爲了提高測試精度,采取了以下措施:

(1)    采用了高質量的偏振光學器件,以保證光的偏振特性和質量;

(2)    采用了單色性更好(hǎo)的光源,如鈉光燈和激光;

(3)    強化了光束的準直性(平行性)傳播,以減少光在傳播過程與理想偏振狀态的偏離;

(4)    采用了遠心成(chéng)像透鏡,以提高成(chéng)像質量。

(5)    以增量法進行光彈系數計算;

(6)    數據處理全自動化,并自動生産測試報告。

光彈儀工作原理

設:圓盤試件(直徑D, 厚度d)受對徑壓縮載荷 F 的作用,試件中心點O 的主應力分别是:

          1

根據應力-光學定律,應力雙折射材料的主應力差與相位差(ϕ)的關系如下:

              2

其中C 爲待求的光彈系數,λ 爲測試光的波長。

將(jiāng)(1)(2)關聯起(qǐ)來,有:

                  3

通過光彈實驗确定圓形試件中心點的位相差ϕ,即可得到光彈系數。




光彈儀光路原理圖

實驗示意及應用範圍:

    利用應力雙折射性質,在工程上可以制成(chéng)各種機械零件的透明塑料模型,然後模拟零件的受力情況,觀察、分析偏振光幹涉的色彩和條紋分布,從而判斷零件内部的應力分布。

對徑壓縮圓盤的相位差場分布


應力雙折射信息

圓盤徑向(xiàng)受壓實驗:


U型塊壓彎組合實驗:

光彈性方法直觀,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;它不但可以得到便捷應力而且能(néng)夠求的結構的内部應力。特别是這一方法不受形狀和載荷的限制,可以對工程複雜結構進行應力分析。




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