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光彈性材料

鎖定
光彈性材料是用作光彈性實驗的理想材料,必須具有較靈敏的應力雙折射效應,無色透明,無毒,材質均勻,在受力前是各向同性的;此外,還應具有較高的光學、力學比例極限,較小的初應力和時間邊緣效應,較小的光學和力學蠕變,以及加工性能好等。在三維光彈性實驗中,還須具有良好的凍結性能,容易鑄造和加工。 [1] 
中文名
光彈性材料
外文名
photoelastic material

光彈性材料特點

必須具有較靈敏的應力雙折射效應,無色透明,無毒,材質均勻,在受力前是各向同性的;
具有較高的光學、力學比例極限,較小的初應力和時間邊緣效應,較小的光學和力學蠕變,以及加工性能好等;
在三維光彈性實驗中,還須具有良好的凍結性能,容易鑄造和加工。

光彈性材料常用光彈性材料

光彈性材料玻璃

玻璃是最早用作光彈性模型的材料之一。早在1913年,法國A.-C.-M.梅斯納熱曾用玻璃製成一座完整的橋粱模型,用光彈性法研究其應力分佈。英國E.G.科克爾在早期工作中,也曾用玻璃作過光彈性實驗。

光彈性材料賽璐珞(Celluloid,硝化纖維塑料)

在以後的大量研究工作中,幾乎都用賽璐珞材料。德國G.梅斯梅爾曾用賽璐珞製成一個完整的機車模型。

光彈性材料酚醛樹脂

美國M.M.弗羅赫特在20世紀30~40年代所作的光彈性實驗,大都用酚醛樹脂作模型。

光彈性材料環氧樹脂

進入50年代,開始在光彈性實驗中應用環氧樹脂,使光彈性法很快進入實用階段,促進了三維光彈性應力分析的發展。環氧樹脂基本滿足上述光彈性材料的性能要求,昔遍用來製作光彈性模型。

光彈性材料其他材料

在某些特殊場合,仍可根據實驗要求採用其他材料。例如,明膠的光學靈敏度很高,常用於研究自重產生的應力(如壩體和隧洞周圍的應力);又如,聚亞胺酯橡膠的彈性模量很低,而光學靈敏度很高,可用於動態光彈性實驗,以研究動態應力問題。

光彈性材料特殊工藝

有時為了特殊需要,也可改變固化工藝、選擇不同的原料配合比、採用其他添加劑等,以獲得不同性能的模型材料。如加入不同含量的增塑劑,可改變光彈性材料的室温彈性模量;加入白炭黑,可增加散射性,適於用作散光光彈性實驗。

光彈性材料發展

探索和研製新型光彈性材料及其固化、凍結工藝,是完善光彈性法的一個重要方面。
參考資料
  • 1.    1. 詞條作者:李伯芹. 《中國大百科全書·力學》 (第一版),中國大百科全書出版社 ,1985-08 :194-195頁 .