光塑性法:定義,套用,相似條件,分類,發展,

光塑性法是實驗應力分析方法的一種。利用雙折射效應原理研究物體的塑性變形。可模擬原型結構或構件的塑性變形過程，並利用塑性變形時記錄所得的應力圖象，解決超過彈性極限時的應力分析問題。還可以研究塑性流動的一些物理現象，如流動和破壞的觀察，研究殘餘應力、蠕變和鬆弛等問題。

基本介紹

定義,套用,相似條件,分類,發展,

偏振光通過透明的彈塑性變形模型時，會產生雙折射效應（圖1）。用這種原理研究物體的塑性變形的實驗分析方法，稱為光塑性法。

光塑性法可模擬原型結構或構件的塑性變形過程，並利用塑性變形時記錄所得的應力圖象，解決超過彈性極限時的應力分析問題。用光塑性法還可以研究塑性流動的一些物理現象，如流動和破壞的觀察，研究殘餘應力、蠕變和鬆弛等問題。

要使光塑性法所得的結果符合原型的結果，除應滿足幾何相似、載荷相似和邊界條件相似（見模型理論）等以外，還應根據不同的原型材料，選擇相應的模型材料，以保證其主要力學性能相似。一般的要求是：模型與原型材料的應力-應變曲線（圖2）和塑性條件都必須相似；在塑性變形過程中，這兩種材料的泊松比必須相等。

圖 2應力-應變關係相似性

光塑性法主要有兩種：

A. 非晶態模型材料的光塑性法

凡是有明顯塑性變形和雙折射效應的透明塑膠，都可選為光塑性模型材料。例如，硝化賽璐珞比較適用於模擬強化材料；聚碳酸酯適用於模擬理想塑性材料。

此法是光塑性的基本方法，適用於研究塑性力學基本問題和應力分析，但因存在材料的粘彈性對實驗結果的影響問題，有待進一步解決。

B. 晶態模型材料的光塑性法

氯化銀是典型的光塑性結晶材料，其鑄塊經過機械加工和熱處理後，可製成幾乎無色透明的試件。它里晶體結構，具有雙折射效應，其機理和力學性能與金屬很相似，故稱為透明金屬。

此法適用於研究金屬的延性和脆性破壞、具有切槽的材料的強度、金屬材料的組織形態以及三維狀態等問題。缺點是材料和模型的製造技術比較複雜，且不易製得大塊的氯化銀材料。

光塑性法的發展在很大程度上受模型材料、實驗技術和載入條件的限制，故僅用於簡單載入的一維問題和不很複雜的二維問題，如各種缺口、孔、洞的應力集中、粘性流動，壓力加工的模擬，斷裂力學和殘餘應力等問題。光塑性法的發展，對塑性力學的研究和套用以及解決工程中的塑性力學問題都有重要意義。