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实验力学指导书.doc - 实验一电阻应变片得粘贴技术

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实验力学指导书.doc - 实验一电阻应变片得粘贴技术实验力学指导书.doc - 实验一电阻应变片得粘贴技术 实验注意事项 实验应力分析实验是《实验力学》课程教学的重要内容。 通过实验,一方面加深对基本原理的理解,另一方面可锻炼学生实际动手操作能力及学习仪器设备的操作使用,提高分析问题和解决问题的能力,为实际应力测量分析打下基础。。 为了确保实验顺利进行,达到预期的目的,对参加实验的学生要求做到以下几点: 一、做好实验前的准备工作 1、 认真预习实验指导书,明确本次实验的目的、方法和步骤。 2、 结合理论课程弄清与本次实验有关的基本原理。 3、 对实验中用到的仪器、设...
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实验力学指导书.doc - 实验一电阻应变片得粘贴技术 实验注意事项 实验应力分析实验是《实验力学》课程教学的重要内容。 通过实验,一方面加深对基本原理的理解,另一方面可锻炼学生实际动手操作能力及学习仪器设备的操作使用,提高分析问题和解决问题的能力,为实际应力测量分析打下基础。。 为了确保实验顺利进行,达到预期的目的,对参加实验的学生要求做到以下几点: 一、做好实验前的准备工作 1、 认真预习实验指导书,明确本次实验的目的、方法和步骤。 2、 结合理论课程弄清与本次实验有关的基本原理。 3、 对实验中用到的仪器、设备、实验前要有一定的了解,阅读有关仪器的使用说书。 4、 除了对实验指导书中的实验外,亦可设想一些其它方案。 二、遵守实验室的规章 1、 按预定的时间准时到达实验室。 2、 实验时要爱护仪器、设备、应严格遵守操作规程。 3、 非本实验所用的仪器切勿任意动用。 4、 实验完毕后,应将仪器、设备关断电源、擦拭干净,恢复到原来正常状态。 三、认真做好实验 1、 认真听好教师对本次实验的讲解。 2、 实验时应有严格的科学做风,认真细致地对待每一实验环节。 3、 某些关键环节应请教师检查,通过后才能进行实验。 4、 在实验过程中,应密切观察实验现象,随时进行分析,若发现异常现象,应及时进行排 除或。 5、 记录所需测量数据,试件尺寸等,对原始数据不得任意修改。 6、 实验记录须交教师审阅签字,若不符合要求应重做。 四、写好 实验报告是实验的总结和结果,通过实验报告的书写,可对实验进行再认识,加深对实验理论的理解、吸收,同时可以锻炼学生分析处理问题的实际能力,因此,报告必须由每个学生独立完成。报告要求整洁清楚,内容完整,还要有分析和自己的观点,并加以论证。 实验一 电阻应变片的粘贴技术 一、 实验目的 ,、初步掌握常温电阻应变片的粘贴技术。 ,、为后续电测实验做好在试件上粘贴应变片,接线、防护等准备工作。 二、 实验器材 ,、常温电阻应变片。 ,、万用表(测量应变片电阻值等用)。 ,、兆欧表(测量应变片绝缘电阻用)。 ,、等强度梁试件,同质温度补偿块。 ,、,,,粘合剂(氰基丙烯酸酯粘合剂)。 ,、电烙铁、镊子、锉刀等工具。 ,、无水乙醇或丙酮、脱酯棉等清洗器材。 ,、测量导线、浮铜板若干。 三、 实验方法和步骤 本实验是在等强度梁及温度补偿块上粘贴应变片,为后续实验做准备,贴片质量的好坏直接影响到后续实验的成败,所以贴片的每一环节,都要认真仔细。 ,、试件准备 等强度梁试件及温度补偿块尺寸及应变片分布(正反面相同)如图一所示。 等强度温度补梁45?固定孔应变花应变片偿块 加力孔 图一 等强度梁、补偿块布片图 (,) 先用锉刀、砂布等工具将试件待贴位置进行打磨,仔细地除去原有的应变片、锈斑、 氧化皮、污垢等,直到表面平整有光泽。最后再用砂布轻轻磨成与应变片粘贴方向 成,,?的一些浅条纹。 (,) 按图一所示布片位置用直尺、钢针画出应变片定位线。 (,) 用脱酯棉球蘸无水乙醇或丙酮清洗待贴表面以除去铁铁屑、油脂、灰尘等。表面清 洗至棉球没有污迹为止。 ,、应变片的准备 (,) 检查应变片的外观,剔除那些敏感栅有形状缺陷,片内夹有气泡、锈点等应变片。 (,) 用万用表测量各应变片的电阻值,每小组选择电阻值差在?0.5欧姆内的应变片6 枚供贴片用。 ,、贴片 (,) 一手捏住应变片的引出线,一手拿502粘合剂小瓶,将瓶口向下在应变片基底底面 涂抹一层(一滴即可)粘合剂,涂粘合剂后立即将应变片底面向下平放在试件贴片 部位上,并使应变片底基准线与试件上的定位线对齐,将一小片玻璃纸(包应变片 的袋—聚四氯乙烯薄膜)盖在应变片上,用手指按压挤出多余粘合剂(注意按压时 不要将应变片移动),手指保持不动约一分钟再放开,轻轻掀开玻璃纸膜,检查有无 气泡、翘曲、脱胶现象。 (,) 再将玻璃纸盖在应变片上,一手指按压在应变片引出线端上,另一手指捏住引出线 轻轻提起使之与试件脱离。 (,) 检查应变片位置是否正确、粘贴质量是否可靠,如果不合格取下重贴。 ,、接线 (,) 在应变片引出线下方的试件上粘贴胶带纸(宽度,10mm)使引线与试件绝缘。 (,) 将浮铜板制成的接线端子用AB胶水粘在各应变片引出线的前方,如图二所示。在 接线端子的铜质表面上上好焊锡,用镊子轻轻将应变片引出线与接线端子靠近,再 用电烙铁把引出线焊在端子上。焊接要迅速,时间不能过长,焊点要求光滑,不能 虚焊,多余的引出线可剪断。 焊锡导线 应变片 接线端 子 胶带纸 图二 应变片与导线的连接 ,、检查、防护 (1)、胶层固化后,用万用表测量应变片阻值,应无明显变化。 (2)、用兆欧表检查各应变片(一根引线)与试件之间的绝缘电阻,一般测量电阻应大于100MΩ。 (3)、如需要防护可用软质材料包扎,防潮可用烙铁融化石蜡覆盖应变片区域即可。 6、结束工作 (1)、将贴好应变片的试件、补偿块进行编号,妥善保存以备后用。 (2)、清理现场,物品归位。 四、实验报告 1、画出等强度梁布片图。 2、简述贴片、接线、防护等步骤。 3、谈谈自己贴片的经验和体会。 实验二 电阻应变片在电桥中的接法和静态应变测量 一、 实验目的 1、 学习电阻应变片半桥、全桥接法。 2、 掌握在静载荷下使用静态电阻应变仪的单点及多点应变测量方法。 二、实验仪器、装置 1、 静态电阻应变仪。 2、 贴好应变片的等强度悬臂梁装置、补偿块。 应变片 R1.3 应变片 R2.4 静态几器电激及 阻应激变激仪 振 三、 实验原理及方法 由电测原理知电阻应变仪输出总应变与各桥臂应变片所感受的应变有如下关系: ,,,,,,,,,r1234 等强度梁贴片编号如图1,纵向正反向各2枚应变片。 图1 布片图 对于半桥接法:如应变片R正面受拉应变)与温度补偿片R接成半桥,另外半桥为应1(0 ,,,,,,,,,,,,11pTTpr12变仪内部固定电阻R,如图2(a),则应变仪输出应变为= 。 如应变片R与梁下表面应变片R(反面受压应变)接成半桥,另外半桥仍为应变仪内部固12 定桥臂电阻,如图2(b),则应变仪输出应变为 ,,,,,,,,,,,,,,()2,,,,,,,,12121pTpTppp12ppr12=,(?) 对于全桥接法,如应变片R和R(正面受拉)与R和R(反面受压)接成全桥如图21324 (c),则应变仪输出应变为: ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,()() 4rpTpTpTpTp123412341, ,,,,,,,1234pppp(?)。 ,,,,,,2,,,4 (a) (b) (c) rp1rp1rp1 图2 应变片的接桥 除此之外,还有其他形式接成半桥和全桥,可自行设计联练习。 等强度梁(等应力梁)是按等强度的原则设计的一种变截面悬臂梁(除梁身外,还有底座、支架、和加载机构),当对其施加载荷时,可在梁身的上下表面产生一个均匀的单向应力场,实验中除用电测法可测出其应变外,还可根据材料力学知识计算出理论值,两者进行比较。 理论计算: Mxpx()6,,,2Wxbxh()() 式中,p为所加载荷,x为加力端到计算应力点的距离,b(x)为x处梁的宽度,h为梁的厚度。 ,,,E 四、 实验步骤 1、 认真预习相关内容。 2、 按电阻应变仪的使用方法使其处于正常状态。 3、 分别按图四各种接桥方法用导线连接应变片和应变仪,导线一端焊在应变片的接线端子 上(注意焊接时间要短),另一端接在应变仪对应的电桥端子上。 4、 组成某种桥路后对应变仪进行预调平衡。 5、 加载。加载是在梁的自由端挂砝码实现,共分三级,每加一级后从应变仪上读出应变数据并记录在表1中。 6、 结束实验。实验完毕,卸掉砝码,关闭应变仪电源,将连接导线拆下,等强度梁妥善保存。 注意:变换电桥接法时,焊接下方的导线最好将梁卸下后进行,否则会损坏应变片。 表一 接 法 载 应 (a) (b) (c) 荷 变 1次 2次 1次 2次 1次 2次 (N) 读增读增读增读增读增读增 数 量 数 量 数 量 数 量 数 量 数 量 5 10 15 平平平 均均均?P=5N 增增增 量 量 量 五、 实验报告要求 1、 按表1记录、处理实验数据,得出各接桥的实验测量结果。 2、 计算?p=5N时,等强度梁理论应变值与实验值进行比较。 3、 讨论应变片各种接桥方法,比较其优缺点。 实验三 等强度梁动态应变测量 一、实验目的 1、 记录动态应变曲线,测量最大、最小应变和应变频率。 2、 学习掌握动态应变的基本测量和分析方法。 二、 实验仪器与装置 1、贴好应变片的等强度梁及补偿快。 2、动静态电阻应变仪。 3、信号放大器。 4、电磁激振器。 应变片R1.3 激 应变片 R2.4振 器 电 动 子态 几器电计 激及 阻应算 激变信号发生器、功率放大器 机激 仪 振 图1 三、实验原理与方法 1、实验原理 动态应变测量系统如图1由等强度梁装置、激振系统、动静态应变仪系统组成。 实验时,调节信号发生器的频率和幅度旋扭可输出一频率、幅度可变的正弦信号,经功率放大器放大后送电磁激振器,电磁激振器产生一正弦规律的电磁力作用于梁的自由端垂直方向上,此时梁上应变的变化亦按正弦规律发生变化,其频率与信号源频率相同,当信号频率接近梁的固有频率时梁会发生共振,此时梁发生较大的应变。 动态应变测量可直接获得动态应变随时间的变化曲线,本实验采用动静态应变仪系统,被测应变由应变片转化电信号,通过测量电桥、数据采集箱、计算机及软件,最后在电脑上实时显示出动态应变随时间的变化曲线,动态应变波形图如图2所示。 HHHH HHHH εmax H h11 εh min 2H 2 h 12 b 图2 图中b为一个应变周期的时间(由记录曲线时标读出),应变的频率为 1f,(Hz)。 b 如果采用DH3817动静态电阻应变测量系统,在动态应变记录波形图中可直接读出最大、最小应变εmax和εmin 。 如果采用其他动态电阻应变仪测量,最大、最小应变εmax和εmin 为 ,0,,hmax= () ,,1H1 ,0,,hmin= () ,,2H2 式中HH为正负幅标,幅标是在应变试验记录之前通过动态应变仪给定一个已知的正1 、2 负应变在示波器上显示的高度。hh为应变记录曲线上最大最小应变对应的记录高度 。 1 、2 在本实验中,重点是掌握动态应变的测量方法,记录动态应变的时间历程,分析动态应变曲线,测出最大、最小应变以及应变的频率。 2、实验方法 实验时可采用1/4桥(方式1)、或半桥(方式2、3、4)、)、或全桥(方式5、6)等接桥方式,各种电桥连接如图4所示。DH3817动静态电阻应变仪面板图如图3所示。 扩展输入 电电源输入 通信接口 风扇 源扩展输出 开 关 电压输入 补偿 CH7 CH1 CH8 CH2 CH3 CH4 CH6 CH5 R补偿 正桥压(A) 正输入(B) 负桥压(C) 负输入(D) 图3 DH3817动静态电阻应变仪电桥连接如图4所示。 序号 用 途 与 采 集 箱 的 输入参 连 接 数 补偿 灵敏度系数 1/4桥(多通道 1 8 导线电阻 公用补偿片) A 应变片电阻 适用于测量简 …… 方 单拉伸压缩或 B 式 弯曲应变 一 C D 灵敏度系数 半桥(1片工作片, 8 补偿 1 导线电阻 1片补偿片) A 应变片电阻 适用于测量简单 …… 方 拉伸压缩或弯曲应 B 式 变,环境较恶劣 二 C D 灵敏度系数 半桥(2片工作片, 8 补偿 1 导线电阻 适用于测量简单 A 应变片电阻 拉伸压缩或弯曲应 …… 方 泊松比 变,环境温度变化较 B 式 大 三 C D 灵敏度系数 半桥(2片工作片) 补偿 8 1 导线电阻 适用于只测量弯曲 A 应变片电阻 应变,消除了拉伸压 …… B 方 缩应变 式 四 C D 图 4 灵敏度系数 全桥(4片工作片) 补偿 1 8 导线电阻 适用于只测拉伸 A 应变片电阻 压缩应变 方 , B …… 式 五 C …… D 灵敏度系数 全桥(4片工作片) 补偿 1 8 导线电阻 适用于只测弯曲应 A 应变片电阻 变 B 方 …… 式 六 C D (1)按图1连接各仪器(此项内容必须在仪器断电状态下进行)。 (2)依据图3应变仪面板图,根据实验需要按图4接桥方式将应变片和补偿片接入电桥。 (3)打开计算机电源,然后打开DH3817电源,运行DH3817控制软件。 (4)参照软件帮助文件,设置桥路参数及满度值,平衡并清零。 (5)根据信号频率,设置采样速率。 (6)参照软件帮助文件完成采样、暂停、停止采样及信号处理等功能。 四、实验报告 1、根据记录或显示绘制出应变曲线,求出等强度梁在共振时的最大和最小应变值及其应变频率。 2、讨论动、静态应变测量的区别,动态应变测量有哪些特点。 实验四 应变花在复杂应力状态下的应用设计 一、实验目的 1、测定薄壁圆管弯扭组合变形下,外力的大小。 2、自行设计布片,接桥,测量方案。 3、学习掌握电测法在测量平面应力状态下应力、应变的原理方法。 二、实验装置 A , a(b) , c(d) , (b)测点应力状态 (a)实验装置图 三、实验原理 如图试验装置薄壁圆管受弯扭组合,Q是待求外力。 在薄壁圆管A截面上,a(或b)为平面应力状态,c(或d)为纯剪切应力状态,选择其中一个点根据应力状态设计粘贴应变片方案和接桥方式,测出该点不同方向的几个应变,根据应力、应变关系得到该点的主应力大小和方向,再用以下公式求出未知载荷Q。 ,122,,,,,,41,222 (1) ,2,tan2,,, 由上式解出正应力和剪应力。由得 ,,,,,, TT,W,?,, 得 (2) pWp DET,PBC,QBC (3) cDC TDC?,, (4) DEBC M或, 得 (5) ,M,W,zWz DEM,PAB,QAB (6) cDC MDC?Q, (7) DEAB 四、实验步骤 1、根据实验要求设计实验总体方案。 2、在选择测点处做贴片准备工作。 3、按设计方案粘贴应变片(花)。 4、按受力要求调整实验装置各部件尺寸及约束并记录各杆件尺寸数据。 5、按设计方案将应变片接入电桥,并进行平衡调试。 6、加载并按下表记录数据。 7、卸载,结束实验。 表1 (应变片个数仅供参考) 测点应变() ,, 000,,,,,,,,, ,,,,,,载荷 221133 读数 增量 读数 增量 读数 增量 Q 2Q 3Q 4Q 平均增量 注:Q为一个砝码的重量。 五、实验报告 1、写出设计方案,包括设计思路和涉及的公式。 2、实验数据处理中,写出公式代入数据。 3、对测量及结果进行分析、总结。 六、相关问题的分析和讨论 在分析结构的强度问题或计算应变片时,通过应变电测技术来确定构件的应力和应变的分布规律是非常有效的方法。而应变测量的关键环节就是电阻应变片的布置,这包括测点位置的选择和方位的确定。 下面针对几种不同的平面应力状态,确定相应的测点位置及其方位。 1、 已知主应力方位的单向应力状态。 ,构件在外力作用下,若被测点为单向应力状态,则主应力方向已知,只有主应力的 值是一个未知量。此时只需在该点沿主应力,的方向粘贴一个应变片,测得应变,后,由 单向应力状态的胡克定律即可求得主应力 (8) ,,E, 式中,E为被测构件材料的弹性模量。 2、 已知主应力方向的二向应力状态。 如果测点应力状态是二向的,并且其主应力 的方向已确定,那么只有两个未知量,即,和,12 的值。如图所示的受内压作用的簿壁容器。其表 面各点为二向应力状态,且主应力方向已知。此 时,只需沿两个主应力方向各粘贴一个应变片, 承受内压作用的薄壁容器 ,,分别测出两个主应变和。 12 ,,然后由广义胡克定律即可求得主应力和。 21 E,,,,,,,,11221,, (9) E,,,,,,,,22121,, 式中,μ为被测构件材料的泊松比。 3、 未知主应力方向的二向应力状态。 对于形状和受力情况比较复杂的构件,常常是除了被测点两个主应力值未知外,主应力 ,,,,,方向也未知,即存在三个未知量。为此,必须在被测点沿与某一坐标轴x夹角分12 ,,,,别为和的三个方向上,各粘贴一个工作片。如图所示,分别测出这三个方向上的123 y ,,,,,应变。 ,,,1233 2 , 3, 21 , 1 o x 图中设xoy是在构件自由表面上待测点处任意选定的直角坐标系。由二向应力状态的应 ,,,,变分析可知,如果已知构件在o点处沿坐标轴方向的线应变和切应力,则该点处xyxy ,沿任意方向的线应变可按下式计算。 , ,,,,,,,xyxyxycos2sin2,,, (10) ,,,,222 ,,,,,将已测出的代入得: ,,,123 ,,,,,,,xyxyxy,,,cos2sin2,,,,111222 ,,,,,,,xyxyxy (11) ,,,cos2sin2,,,222,222 ,,xyxyxy,,,,,,,,cos2sin2333,,,,222 ,,,,,,,,由上式可解出和。测点处的主应变和主方向由下式计算: xyxy12 ,,,,21xy12,,,,,,,,,xyxy22,2 (12) ,xytan2,,,,,xy ,,,最后,再根据广义胡克定律式(9),即可求出该点的主应力。 12 三个应变片之间的夹角理论上可以任意设定,但是为了便于计算,常取一些特定值,如0045或60,并且把几个敏感栅按照一定夹角排列制作在同一基底上,成为一个整片,即应 ,,,i,1,2,3变花。对不同形式的应变花,均可由测量结果,根据式(11),式(12)以及,i 式(9)导出被测点的主应力和主方向,计算公式见《工程实验力学》第78页。 实验五 光弹性应力分析实验 一、实验目的 1、了解光弹性仪的结构,学习其使用操作方法。 2、学习各种光场的布置,观察其光学效应。 3、观察并绘制受力模型的等倾线与等差线图案。 4、通过纯弯曲梁光弹性实验测定模型材料的条纹值f。 二、实验设备 光弹性实验的实验设备称为光弹性仪。TST-100数码光弹仪如图 该光弹仪使用计算机屏幕做光源,可以实现白光和多种单色光的光弹性实验,同时采用与计算机相连的数码相机拍摄光弹条纹图像,并运用计算机分析软件进行多种实验分析。 三、实验试样 光弹性实验是利用与实物形状相似的、具有光学灵敏度高和各向同性特性的透明模型进行实验的。目前普遍采用环氧树脂或聚碳酸脂塑料制作。本实验分别采用纯弯曲梁模型、圆环和圆盘对径受压模型。 四、实验原理 光弹性实验是实验应力分析的重要方法之一。实验原理简述如下; 设由光源发出的一束光波通过起偏镜P后成为平面偏振光照射到透明模型C上,如图所示。在模型不受力时,模型表现出光学各向同性,即平面偏振光通过模型后仍保持为平面偏振光,而且不改变光矢量的方向。但当模型受力时,模型就呈现出光学各向异性,即当平面偏振光通过模型时,其传播速度不同,因此光离开模型时形成光程差Δ,Δ与模型厚度t及主应力差(σ–σ)成正比,即 12 ,,ct(,,,)12 式中c为一个与模型材料有关的常数,该式称为应力光学定律。 若在模型后面再放一个检偏镜A,则沿主应力方向的两个平面偏振光在检偏镜内将发生干涉现象,干涉后的光强度I为 ,,22, IIsin2sin,0, 式中I为起偏镜发出的光强度,λ为光波波长,θ为起偏镜振轴与模型上光学通过点的第0 一主应力σ方向之间的夹角。上式还可变为 1 ,,,ct(,)2212, I,Isin2sin0, 下面对上式进行讨论。 (1)等倾线 00当时,由上式得,I=0。这说明起偏镜P的光轴与一个主应力的方向相重,,0或90 合时其光强等于零。若在检偏镜A后面放置一个投影屏幕D,则在屏幕上观察到一个暗点。主应力方向相同的许多点形成一条暗带,称为等倾线。即等倾线上的各点的主应力方向相同,且与起偏镜的光轴一致。当同步转动起偏镜P和检偏镜A的方向,且保持两者的偏振轴始终垂直时,可以得到不同角度的等倾线。 (2)等差线 ,,,ct(,)12,n(n,0,1,2??)当,时,由上式得I=0,屏幕上观察到的点仍是暗, 点。此时, ,nfn,,, ,,12ctt ,f其中,,是材料的条纹值,它与模型材料和所用光源的波长有关,是一个常数。可 c f见,当模型应力差值为的整数倍时,I=0,出现暗点。主应力差值相同的许多点形成一t 条暗带,称为等差线或等色线。n=0的等差线叫零级等差线,n=1的等差线叫一级等差线,依此类推。下图为纯弯曲梁的等差线图。 纯弯曲梁的等差线图 (3)等倾线和等差线的区分 在平面偏振场中等倾线与等差线同时出现,相互重叠,相互干涉。如何在屏幕上加以区分呢,下面介绍几种区分方法。 ?采用白色光源时,等倾线为黑色条纹,等差线为彩色条纹,两者便可区分。但这时零级等差线仍为黑色的。 ?同步转动起偏镜P和检偏镜A,等倾线改变,等差线不变,这时通过观察条纹的变化可区分等差线和等倾线。 ?改变所加外载的大小,等差线改变,等倾线不变。因为,外载大小的改变并不影响主应力的方向,只改变主应力的大小,而等差线和等倾线分别反映主应力差的大小和方向。 11?使用单色光,在起偏镜P后面和检偏镜A前面各加一个波片。波片的作用是:44当平面偏振光通过时便分解成相互垂直平面内的两个平面偏振光,它们在镜片内传播速度不 111同,光程差Δ恰等于所用单色光波长的,波片的名称由此而得。在波片中传播较快444 10的偏振光称为快轴,若使起偏镜P后的波片的快轴与起偏镜P的偏振轴成45角,而快4 11轴又与检偏镜A前面的波片的快轴垂直,这样两个波片之间就形成正交圆偏振光场。 44 在正交圆偏振光场中,只有在模型中产生的光程差Δ为光波波长的整数倍时才出现黑色条纹,也就是屏幕上只出现等差线条纹,所产生的等差线为整数级。 0若将检偏镜振轴旋转90,使其与起偏镜振轴平行, 1而两波片的快慢轴不变,即得到平行圆偏振光场布4 置(亮场)。在这种布置中,分别在光程差为半波长的 奇数倍时产生等差线。所产生的等差线为半数级,即 0.5级、1.5级、2.5级等等。左图为对径受压圆盘的等 差线图,它的上半部分是正交圆偏振场布置所拍,等 差线条纹级数为整数级;下半部分是平行圆偏振场布 置所拍,等差线条纹级数为半数级。 综上所述,通过光弹性实验,我们可以获得两种 干涉条纹图。等倾线可以用于确定受力模型上各点主 应力方向;等差线可以用于确定受力模型上各点主应 力差值。再利用弹性理论就可确定受力模型上各点的 主应力值。 对径受压圆盘的等差线图 五、实验步骤 1、认识光弹性仪 认识并了解光弹性仪各部件的名称及作用。 观看光弹性仪各个部分,了解其名称及作用。 2、平面偏振光场的布置 取下两块1/4波片,安装两块偏振片,按要求正确布置出正交和平行两种平面偏振光场并观察光弹效应。 3、等倾线和等差线的观察和绘制 调整加力装置,分别放入模型圆盘和圆环使之受力,逐渐加大载荷,观察等倾线和等差线的形成。转动手柄使起偏镜和检偏镜同步旋转,同时观 000000察等倾线和等差线的特点,最后在绘图纸上绘出对径受压圆环0、15、30、45、60、75的等倾线图。 4、在圆偏振场上观察等差线 在正交平面偏振场上先将一片1/4波片加入并转动使之0成暗场,然后转动45;再加入另一1/4波片并转动使其再成为暗场,即得到正交圆偏振场。0在白光源下,观察等差线条纹,分析其特点。旋转检偏镜90,形成平行圆偏振场,观察等 差线变化情况。 5、单色光源下观察等差线 用单色光源,观察模型中的等差线图,比较两种光源下等 差线的区别。绘制出对径受压圆盘的等差线图。 6、结束实验 整理实验现场,放好仪器。 六、实验报告要求 、画出光弹性仪简图,简述主要光学镜片的作用。 1 2、画出正交和平行平面两种偏振光场布置简图。 3、画出正交和平行园偏振光场布置简图。 0000004、绘出对径受压圆环0、15、30、45、60、75的等倾线图。 5、绘出对径受压圆盘的等差线图。
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