光彈性應變計

光彈性應變計

光彈性應變計是根據光彈性貼片法原理製成的一種應變計。

基本介紹

  • 中文名:光彈性應變計
  • 外文名:photoelastic strain gage
組成,原理,特點及套用,優點,缺點,類型,

組成

主要由一塊光彈性材料(如環氧樹脂)製成的小薄片和覆蓋在這薄片上面的偏振片所組成。

原理

測試時將光彈性應變計固定在構件的被測表面上,當構件承受載荷時,薄片就隨構件表面一起變形。這種變形在偏振光場中以等差線條紋的移動或增多反映出來,故能直接指明被測點的應變大小和方向。

特點及套用

一般情況下,應變計的靈敏度能達到30微應變(1微應變=10毫米/毫米);如果採用特殊的觀測儀器,靈敏度能達到5微應變。

優點

光彈性應變計的主要優點是:直觀性好;不需要複雜的附加設備;抗干擾性好,可用於較惡劣的試驗條件(如水下、爆炸氣體中)或者被測表面比較粗糙的試件上,可以重複使用。

缺點

光彈性應變計的尺寸不可能很小,厚度不可能很薄,因此只能用於尺寸較大的構件,在橋樑、礦井,水壩和房屋建築以及機械工程中套用較廣。

類型

光彈性應變計通常有以下兩種類型:
圖1 單軸光彈性應變計結構示意圖圖1 單軸光彈性應變計結構示意圖
A. 單軸光彈性應變計
它是將環氧樹脂梁在純彎曲作用下凍結後切片製成的。切片的長度方向和粱的軸線垂直。在應變計長度方向裝有標尺,可由等差線條紋移動的距離,直接指示沿應變計長度方向應變的大小(圖1)。
B. 雙軸光彈性應變計
它是一個中央開有小孔且無初始應力的圓薄片(圖2)。受力後,圓薄片中等差線條紋的對稱軸方向,標誌著主應變或主應力的方向(圖3)。根據孔附近的條紋級數進行計算,並依據有關的數據表確定兩個主應力的大小。但為方便起見,常用雙軸應變計測定主應變方向或比值,而用單軸應變計測定主應變大小。
圖3  雙軸光彈性應變計受力後的等差線條紋圖3 雙軸光彈性應變計受力後的等差線條紋
圖2  雙軸光彈性應變計結構示意圖圖2 雙軸光彈性應變計結構示意圖

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