Постоянная фотоупругая

Поляризатор 357 Последействие 73, 223 Постоянная фотоупругая 356 Постоянные Ламе 168 [c.369]

Если частота звука (02 = О и амплитуда Е заменена на Е, то это соотношение описывает энергию фотоупругой связи. Постоянная фотоупругости р является тензором четвертого ранга, который связывает тензор деформаций с векторами двух электрических полей. Фотоупругие постоянные измерены для целого ряда материалов и имеют обычно величину 1, например 0,5. [c.152]

Значения фотоупругой постоянной промышленных стекол. В-10 см /кг [c.459]

Рассмотрим в качестве примера воду и предположим, что падающая и дифрагированная световые волны поляризованы параллельно плоскости падения (плоскости xz). Согласно рассмотренному в разд. 9.1 примеру, в этом случае соответствующим коэффициентом фотоупругости является Задаваясь длиной волны оптического излучения X = 0,6328 мкм и беря из табл. 9.3 остальные постоянные, а именно и = 1,33, р = 0,31, v = 1,5-10 м/с и р = = 1000 кг/м , из выражения (9.5.29) получаем для этого случая [c.369]

В гл. 9 было показано, что при взаимодействии световых пучков со звуковой волной в фотоупругой среде возникает много интересных явлений. Эти явления (например, брэгговская дифракция) могут быть использованы при создании модуляторов света, дефлекторов пучков, перестраиваемых фильтров, анализаторов спектра и устройств обработки сигналов. Использование акустооптического взаимодействия позволяет модулировать лазерное излучение или обрабатывать с высокой скоростью информацию, переносимую излучением, поскольку при этом отпадает необходимость в использовании каких-либо механических перемещающихся элементов. Это свойство аналогично электрооптической модуляции с той лишь разницей, что при акустооптическом взаимодействии вместо постоянных полей применяются ВЧ-поля. Последние достижения в применениях акустооптических устройств обусловлены главным образом наличием лазеров, которые генерируют интенсивные когерентные световые пучки, развитием эффективных широкополосных преобразователей, генерирующих упругие волны с частотами вплоть до микроволновых, а также открытием веществ, обладающих замечательными упругими и оптическими свойствами. В данной главе мы изучим различные устройства, основанные на брэгговской дифракции. Будут рассмотрены их характеристики пропускания, эффективность дифракции, рабочая полоса частот и другие параметры. [c.393]

Обсуждаемая область знаний стала экспериментальной наукой в современном смысле этого слова вместе с исследованиям главной в XIX столетии фигуры в экспериментальной механике сплошных сред, Вертгейма, вклад которого на протяжении очень небольшого числа лет включил в себя первые обширные серии опытов о хорошо определенными металлами и бинарными сплавами первые исследования постоянных упругости как функций температуры, а так же параметров электрического и магнитного полей первое исследование постоянных упругости анизотропных тел первое экспериментальное исследование постоянных упругости различных видов стекла первое количественное исследование фотоупругости, которое привело к закону, связывающему напряжения и оптические свойства тел с двойным преломлением, позднее известному как закон Вертгейма , первое измерение сжимаемости тел, скоростей продольных волн в проволоке и скорости звука в столбе воды и обнаружение того экспериментального факта, что линейная теория упругости изотропных тел требует определения двух постоянных упругости вопреки почти общепринятой в то время привлекательной атомистической теории, использующей одну постоянную упругости. [c.535]

Вместо компонент лп и л 12 часто используют так называемые фотоупругие постоянные i и Сг, которые численно равны изменению показателя преломления для излучения с ортогональными поляризациями при действии единичного давления [c.34]

Из выражения (1.23) для характеристики Q следует, что она пропорциональна произведению коэффициента линейного расширения а на оптический коэффициент напряжений, равный разности фотоупругих постоянных, т. е. Вф = i — Сг. [c.56]

Величина фотоупругой постоянной pi, колеблется от 0,15 для оксидов и галидов до 0,35 для растворимых оксидов и органических структур по направлениям слабых (ван-дер-ваальсовских) связей [99]. [c.224]

Термооптические коэффициенты стекол W, Р и Q рассчитаны по данным, приведенным в [26] Рт —температурный коэффициент показателя преломления стекла Сц и —фотоупругие постоянные. [c.19]

Фотоупругие постоянные j Сц. Они характеризуют зависИ мость показателя преломления стекла от его напряженного состояния для света, поляризованного перпендикулярно (с ) и параллельно (С ) направлению приложенной силы. Физически появление такой оптической анизотропии связано с механическими напряже-ниями и деформациями стекла, в общем случае различными в разных направлениях по отношению к вызвавшей их силе. [c.19]

Кривые изменения напряжений вдоль оси Ог и линии уровня максимальных касательных напряжений приведены на рис. 2.13, б и в. В рассматриваемой плоской задаче теории упругости все компоненты напряжения, за исключением а у = ц(ст с + ), не зависят от упругих постоянных материалов. Поэтому часто для исследования напряженного состояния металлов в случае плоского характера деформирования используют прозрачные материалы и методы фотоупругости. На рис. 2.14, а представлены картины интерференционных полос (линии уровней максимальных касательных напряжений), полученных экспериментально при нафужении двух цилиндров силой, направленной по нормали к площадке контакта. [c.37]

Двойное лучепреломление, вызванное напряжением. Прозрачное изотропное вещество мол<ет стать оптически анизотропным, если его подвергнуть механическим напряжениям. Это явление, впервые обнаруженное Брюстером [25] и известное как искусственная анизотропия, вызванная напряжением, или фотоупругость, находит полезное практическое применение. Мы лишь кратко укажем, как можно использовать оптические методы для получения информации о состоянии напряжения в первоначально изотропном веществе. Предварительно мы должны получить соотношения, связывающие упругие.и оптические постоянные вещества. [c.648]

Датчик может быть выполнен в виде полоски с постоянным или переменным сечением (рис. 61) или в виде круглой пластины с центральным отверстием. Наружный диаметр кольца в 4—5 раз превышает диаметр внутреннего отверстия. Такие датчики наклеивают на конструкцию только концами, а кольцевые — вдоль наружного контура. Оптическая разность хода в таком датчике зависит только от взаимного смещения его концов, поэтому он называется фотоупругим датчиком перемещений. [c.115]

Оценить характеристики оптических устройств и понять их ограничения можно лишь, если хорошо изучить особенности распространения электромагнитного излучения. Это позволяет разрабатывать устройства для управления лазерным излучением. Поэтому основное внимание в книге уделяется изложению фундаментальных принципов. Мы постарались установить связь между теорией и практикой путем рассмотрения конкретных примеров, основанных на реальных ситуациях. Когерентное взаимодействие лазерного излучения с различными оптическими средами мы рассматривали с привлечением лишь классической электродинамики. Оптические свойства этих сред описываются с помощью таких материальных параметров, как диэлектрические тензоры, тензоры гирации, элек-трооптические коэффициенты, постоянные фотоупругости и нелинейная восприимчивость. Из оглавления нетрудно видеть, что здесь рассмотрен очень широкий круг вопросов. [c.7]

Поляризационно-оптический метод (метод фотоупругости) наиболее полно разработан для исследования плоского напряженного состояния тела. Он основан на известнрм из теории упругости принципе, согласно которому в упругой зоне характер распределения напряжений в теле из любого изотропного материала не зависит от его упругих постоянных. Ввиду этого изучение напряженного состояния исследуемого объекта может быть произведено на геометрически подобной модели, изготов-. ленной из изотропного материала, который в напряженном состоянии становится оптически анизотропным (двоякопрелом-ляющим). Обстоятельное описание этого метода дано в главе четвертой. [c.8]

Наибольшие остаточные напряжения составляют в рассмотренном случае 30% суммарных напрялеений. Зоны действия наибольших остаточных напряжений и наибольших напряжений от Механической нагрузки не совпадают. При оценке напряжений в шине ранее предполагалось, что по толщине шины они постоянны. Интегральные картины полос на рис. 2.15 дают лишь средние по толщине шины напряжения. Однако на самом деле напряжения по толщ,пне шины изменяются. Величину и характер этого изменения можно установить методами пространственной фотоупругости. [c.40]

В предыдущей главе отмечалось, что кристаллическая среда проявляет постоянную оптическую анизотропию в виде двойного -лучепреломления. В 1816 г. Брюстером было установлено, что некоторые изотропные материалы, когда в них возникают напряжения или деформации, становятся оптически анизотропными, как кристаллы. Все рассматривавшиеся нами явления, связанные с прохождением света через двоякопреломляющие пластины, свойственны естественным и искусственным кристаллам с постоянным двойным лучепреломлением, а также и изотропным аморфным материалам с временным двойным лучепреломлением. Почти все прозрачные материалы становятся под действием нагрузки двояко-преломляюгцими. В зависимости от материала величина двойного лучепреломления определяется напряжениями или деформациями или же теми и другими одновременно. Однако в линейно упругих материалах, в которых напряжения и деформации связаны линейной зависимостью, оптические эффекты можно в равной мере относить и к напряжениям, и к деформациям. Это свойство временного двойного лучепреломления при действии нагрузки называют фотоупругостью. [c.61]

В — ойтическая постоянная упругости или фотоупругая постоянная в см кг в (0) — величина остаточных напряжений (растяжения) в средней плоскости закаленной пластины в кПсм . [c.459]

Фотоупругая постоянная при длине волны 5461А. . . 520 кГ/иа порядок [c.346]

Хайлэнд [1018] исследовал поведение материала в. условиях, весьма близких к тем, которые рассматривались Нейбе-ром. Из опытов на растяжение полосы, содержащей поперечное отверстие, с помощью метода фотоупругости Хайлэнд установил среднее касательное напряжение на площади, граница которой соответствует линии постоянного касательного напряжения. Если предположить, что поперечным главным напряжением можно пренебречь, то среднее касательное напряжение было приведено к среднему коэффициенту концентрации напряжений при растяжении Ккаъ ), величина которого зависит от площади. Для четырех размеров отверстия площади-бы,гти определены из условия, что средний коэффициент концентрации напряжений равен найденному эффективному коэффи- [c.127]

Посадка с натягом. Влияние величины нагрузки на максимальные касательные напряжения на границе отверстия при посадке болта с натягом между ним и отверстием исследовалось Джессопом, Снеллом и Холистером [555] методом фотоупругости. Полученные результаты позволяют судить о том,, как будет работать ушко при переменной нагрузке. Значения максимальных касательных напряжений в концах поперечного диаметра для двух значений отношения диаметра отверстия к ширине шка показаны на рис. 9.5. Натяг уменьшает скорость возрастания напряжений с возрастанием нагрузки, когда последняя невелика, но дает нормальную скорость при более высоких нагрузках, соответствующую случаю плотной посадки (без натяга). Таким образом, значение коэффициента концентрации не является постоянным для данного натяга, а зависит также от нагрузки на болт. Закон изменения коэффициента концентрации имеет большое значение для выносливости соединения (см. разд. 9.6). [c.229]

Харрис с сотр. [14, 15] предложили спектральный фильтр с электронной настройкой на основе коллинеарного акустооптического взаимодействия в оптически анизотропных средах и продемонстрировали его работу. В разд. 9.5.2 мы кратко рассмотрели одну из конфигураций взаимодействия с участием сдвиговой волны. В другом эксперименте, выполненном этими авторами, оптические волны и продольная акустическая волна распространялись вдоль оси X кристалла LiNbOj. На рис. 10.12, а показано схематически устройство этого фильтра. Падающий пучок может быть поляризован либо вдоль оси у, либо вдоль оси Z. Благодаря фотоупругому эффекту с постоянной /7,4 (= (см. задачу 10.4) возникает брэгговская дифракция в ортогональную поляризацию. Перестройка по спектру от длины волны 7000 до 5500 А была получена изменением акустической частоты от 750 до 1050 МГц (см. рис. 10.12, б). Для кристалла LiNbOj длиной 1,8 см с указанной на рис. 10.12, а ориентацией двулучепреломление равно Ап = 0,09. Из (10.3.9) следует, что ширина полосы пропускания АХ,/2 на длине волны X = 6250 А составляет около 2 А. Необходимо заметить, что в спектре пропускания не присутствуют вторичные полосы или полосы высших порядков, поскольку акустическая волна является синусоидальной. Интенсивность звука 1 , необходимая для 100%-ного преобразования мощности (т. е. для того, чтобы ,2 - = 7г/2), так же, как и в (10.1.9), определяется выражением (см. задачу 10.4) [c.423]

Экспериментальные истоки общих вопросов, развитых достаточно глубоко в этой главе, можно проследить, возвращаясь назад к исследованиям Вертгейма. Тот же вывод оказался бы справедливым, если бы мы ретроспективно проследили вплоть до исходной точки историю развития экспериментов по фотоупругости эксперимент Вертгейма был первым важным исследованием в этой области, что привело к открытию того, что в природе наблюдается линейная зависимость между напряжениями и параметром оптических свойств ). Аналогично, изменение объема при кручении пустотелого образца как функции угла закручивания, позже исследованное Пойнтингом, влияние электрических и магнитных полей на зависимость между напряжением и деформацией и зависимость упругих постоянных от температуры (Wertheim [1844, 1 (а)]) были впервые исследованы Вертгеймом. [c.461]

Грюнайзена, значение этой работы состоит в том, что в ней Грю-найзен впервые рассмотрел круг вопросов, которые в свете обнаруженных противоречий должны были стимулировать более тщательный анализ и эксперимент. Что такого анализа и экспериментов не последовало, в большой степени обусловлено тем, что в течение следующих шестидесяти лет у физиков-экспериментаторов, либо интересовавшихся анизотропией и фотоупругостью, либо определявших зависимость от температуры постоянных упругости кристаллических тел с помощью ультразвука и т. п., не возникало серьезных вопросов по поводу применимости линейной теории упругости, которая лежит в основе интерпретации экспериментальных данных. [c.482]

На рис. 3.29 приведены результаты экспериментального исследования распределения напряжений в замке ласточкин хвост с углом профиля а — 70° методом фотоупругости. Напряжения даны в безразмерных величинах. Для получения натуральных напряжений в модели эти величины нужно умножить на оптическую постоянную материала 32,5 кгс/см полос- Экспериментальное значение коэффициента концеитрацис напряжений (в упругости) равно = 3,20, что достаточно близко к приведенному расчетному. Характер распределения напряжений полностью соответствует расчетным данным. [c.108]

НОЙ поверхностью, и он Не меняет свойств при длительном нагружении. Кларк и Сэнфорд [7], изучая оптическую постоянную материала fa, показали, что она не зависит от скорости нагружения. Динамическое поведение гомалй-та-100 также рассматривали Кобаяси, Уэйд и Брэдли [8] они показали, что этот материал является пригодным для фотоупругих исследований распространения трещины. Он был выбран для исследования в связи с тем, что является полимером, наиболее часто используемым в исследованиях, проводимых методом фотоупругости, а также потому, что это один из наиболее хрупких и доступных материалов с двойным лучепреломлением. [c.103]

Предположение о том, что возможный механизм кавитационного разрушения связан с образованием струйки, впервые высказали Корнфельд и Суваров [26]. В этой же связи Ноде и Эллис [33] изучали симметричные неполусферические каверны в процессе их схлопывания на твердой поверхности. Теория идеальной жидкости, в которой не учитывается сила тяжести и предполагается, что давление внутри схлопывающейся каверны постоянно, предсказывает появление на стенке пузырька углубления с последующим образованием струйки, ударяющейся о твердую поверхность. Расчетные значения скорости струйки составляют от нескольких сот до нескольких тысяч метров в секунду. Высокоскоростная фотография, наблюдения схлопывания на поверхностях из фотоупругих материалов и наблюдения разрушения на поверхности алюминия предоставляют [c.168]

Марка стекла Коэффициент двой.юго луче-преломлелия, НМ-СМ" Постоянная Верде, мин-м см.А температурное приращение постоянной Верде, хю-5 Коэффициент фотоупругости, нм см Н"1 [c.141]

Количественная оценка напряжений, получаемых методом фотоупругости, основана на том, что между цветом (разностью хода лучей) в точке модели и напряжением в той же точке детали существует прямая пропорциональность. Для модели из пластины постоянной толщины при двухосном напряженном состоянии эта зависимость имеет вид [c.150]

Поляризационно-оптический метод. Поляризационно-оптический метод, или метод фотоупругости основан на том, что прозрачные изотропные тела при действии на них внешних сил становятся анизотропными, и если их рассматривать в поляризованном свете, то интерференционная картина позволяет определить величину и знак действующих напряжений. В результате поляризационного эффекта на деформируемом теле появляются изохроматические и изоклинические линии. Изохроматические линии, получаемые в монохроматическом свете, соединяют точки тела с одинаковой окраской и являются линиями, вдоль которых разность двух главных нормальных напряжений имеет постоянную величину. Таким образом, изохроматические линии есть линии постоянных касательных напряжений. Изоклинические линии — черные полосы, получаемые в прямолинейном поляризованном свете, представляют собой линии постоянных направлений главных напряжений. Испытуемые образцы изготовляют из эпоксидной смолы ЭД5 и ЭД6 или другого оптически активного материала (целлулоид, органическое стекло). Образец и устройство, с помощью которого осуществляют резание, помещают между блоками поляризатора и анализатора поляризационно-проекционной установки [6]. Фотографирование изохром (полос) производят при освещении зеленым светом, а изоклин — белым. [c.90]

Изохромами в фотоупругости называют полосы, в которых происходит гашение световых волн (составляющих луч падающего на модель белого цвета) определенной длины. Вдоль изохромы сохраняется постоянной разность главных напряжений ах — сг2. Для обозначения геометрического места точек, в которых сумма главных напряжений + сг2 имеет одно и то же значение, используется термин изопахика . [c.506]

Вполне понятно, что массив горных пород, независимо от их генезиса (осадочных, магматических, метаморфизированных или комбинаций), не может быть столь идеально однородным, как фотоупругая модель, например из эпоксимала. Поэтому уже при небольших различиях в жесткостях отдельных участков пласта подстилающей и покрывающей толщ междукамерные целики, как правило, воспринимают разные по величине нагрузки, эпюры распределения нагрузок не постоянны вообще говоря, эпюры распределения нагрузок могут быть своеобразными у каждого целика. [c.259]

Заметим, что напряжение Ог имеет постоянную величину —2Р/ пй) вдоль любой окружности диаметра й, проходящей через точку О. Поскольку Тге = О, компоненты Ог и ае являются главными напряжениями. Максимальное касательное напряжение п в произвольной точке г, 0) равно Ог/2 и действует на площадках, наклоненных под углом 45° к радиальному направлению. Следовательно, линии уровня напряжения п также образуют семейство окружностей, проходящих через точку О. Это семейство наглядно демонстрируется (см. рис. 4.6(а)) изохро-мами, полученными в эксперименте по методу фотоупругости. [c.26]

Как преимущественно качественные способы измерения зву кового поля могут быть использованы шлирен-оптические ме тоды и эффект фотоупругости (главы 8 и 13). При обеспечении акустического контакта искателя со сталью звуковое поле к стали тоже может быть измерено либо приемником, либо при помощи небольшого отражателя. В качестве приемника в этом случае применяется электродинамический зонд, как это рекомендуется по инструкции Западногерманского общества по не-разрущающему контролю [1711]. С его помощью можно бесконтактно измерять звуковое поле на поверхности эталонного образца, причем все же нужно следить за тем, чтобы расстояние между зондом и эталонным образцом было всегда постоянным. Электродинамический зонд часто применяется для определения характеристики направленности наклонных искателей. Искатель ставят на плоскую поверхность стального полуцилиндра и настраивают на максимальное отражение от поверхности цилиндра (рис. 10.59). Результаты показаны на рис. 10.60. Уго г ввода звука можно измерять с точностью до 0,3°, т. е. гораздоточнее, чем по эталонным образцам № 1 или 2. [c.258]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...