等倾线

来源:百科故事网 时间:2020-12-19 属于: 机械设计

    等倾线是在光弹性实验中常出现的两组干涉条纹之一。在白光光源的正交平面偏振光场中,光弹性模型呈现的应力-光图,既包含彩色的等差线条纹,又包含黑色条纹。当偏振光的光轴保持正交而又相对于模型旋转时,那些随转角而改变位置的黑色条纹称为等倾线;不随8角而改变位置的黑色条纹为零级等差线。在等倾线的任意一点上,主应力的方向都相同。正交偏振光轴相对于模型转动的角度即代表主应力的方向。当正交偏振光轴连续转动时,将依次出现对应于各种不同的角度的等倾线。

等倾线的产生

实验用平面偏振光场实验用平面偏振光场正交圆偏振光(暗场)正交圆偏振光(暗场)    光弹性实验中,将样品置于白光光源的正交平面偏振光场中时,光经检偏镜后强度为等倾线 title=当, 等倾线 title= 或π/2, 等倾线 title= ,即暗点处 等倾线 title=     或π/2,表示该点的主应力方向与P轴(或A轴)重合。    由于模型中应力分布的连续性,所观察到的是连续分布的暗条纹,称为等倾线。[1] 

等倾线的特点

    等倾线上各点的主应力方向均相同,都与P,A轴重合,为偏振轴方向,等倾线条纹位置与光波波长无关。保持两偏振片P轴垂直于A轴,同步转动P、A镜,每隔10°记下一组等倾线-可得到记录各点主应力方向。

等倾线的提取

    采用白光光源(多种波长),此时等差线为彩色以及不随转角而改变位置的黑色条纹(等色线)(图 1),等倾线为随转角而改变位置的黑色条纹(图 2)。图 1 对径受压圆盘在白色光源下的等差线图 1 对径受压圆盘在白色光源下的等差线图 2 对径受压圆盘的等倾线图 2 对径受压圆盘的等倾线

影响等倾线观测的因素及对策

1) 等倾线与等差线的相互干扰——利用对等差线不敏感的材料(有机玻璃)制作专门观测等倾线的模型。2) 主应力方向变化不大的区域等倾线成片出现,难以确定其准确的位置——利用高灵敏度光电转换设备读取等倾线峰值。3) 如果模型内存在初应力,即使很小,也将干扰等倾线的变化趋势——制作模型时采取措施仔细消除初应力或将其影响减至最小。