光力学原理及测试技术
分類: 图书,自然科学,力学,
作者: 佟景伟主编;李鸿琦副主编
出 版 社: 科学出版社
出版时间: 2009-3-1字数:版次: 1页数: 259印刷时间:开本: 16开印次:纸张:I S B N : 9787030236784包装: 精装内容简介
全书分成十四章和两个附录,内容包括:二维和三维光弹性、光弹性贴片法、光弹性散光法、云纹法、模型相似律、全息干涉法、散斑干涉法;电子散斑干涉法、数字散斑相关法、云纹干涉法、光力学图像的采集与处理技术、动态光力学方法等;在附录中还包括了光学基础与Jones向量和Jones矩阵等内容。
本书可作为高等院校、科研院所从事力学、航空航天、材料科学、机械和土木等专业的教师、科研人员和研究生的参考书或教材。
目录
第1章 光弹性原理与数据测定
1.1 概述
1.2 光弹性中的应力一光性定律
1.3 平面偏振光通过受力模型后的光效应
1.4 圆偏振光通过受力模型后的光效应
1.5 整数级等差线的观测
1.6 小数级次等差线的观测
1.7 等倾线的观测
1.8 主应力迹线
第2章 平面光弹性
2.1 概述
2.2 边界应力的大小和符号的确定
2.3 应力集中及应力集中系数的确定
2.4 内部应力的确定
第3章 光弹性模型材料及模型制作
3.1 概述
3.2 制造环氧树脂模型的材料
3.3 制造模型的模具
3.4 光弹性模型的浇铸工艺
3.5 常温下模型材料主要性质的测定
3.6 冻结温度下模型材料的主要性质
3.7 聚碳酸酯光弹性材料
第4章 三向光弹性
4.1 概述
4.2 冻结应力
4.3 次主应力
4.4 三向模型自由表面应力的测定
4.5 三向模型在任意载荷作用下内部应力的确定
4.6 工程实例
4.7 实验误差的来源与提高实验精度的措施
第5章 光弹性贴片法
5.1 概述
5.2 反射式光弹性仪
5.3 贴片中的光学效应及构件表面主应力(或主应变)的测定
5.4 贴片的主应力(或主应变)的分离方法
5.5 贴片厚度给贴片应变指示数带来的误差及其修正
5.6 贴片材料与粘贴工艺
5.7 例题
第6章 光弹性散光法
6.1 概述
6.2 光通过未受力模型的散射现象
6.3 散光法的应力一光性定律
6.4 平面偏振光入射时的散射光强
6.5 散光光弹仪
6.6 例题
第7章 云纹法
7.1 概述
7.2 面内位移的测量
7.3 离面位移的测量——投影云纹法
第8章 模型相似理论
8.1 概述
8.2 量纲分析
8.3 弹性构件大变形下的应力相似问题
8.4 弹性构件大变形下的位移和应变相似问题
8.5 弹性构件小变形(即线性变形)下的应力相似问题
8.6 弹性构件小变形(即线性变形)下的位移和应变相似问题
8.7 不同种类载荷作用下线性构件的应力、位移和应变的相似关系
8.8 广义相似
第9章 全息干涉法
9.1 概述
9.2 全息照相
9.3 双曝光全息干涉法测量位移
9.4 时间平均全息干涉法测量振幅和振型
9.5 全息光弹性
第10章 散斑干涉法
10.1 概述
10.2 散斑的形成
10.3 单光束散斑干涉法——面内位移的测量
10.4 双光束散斑干涉法
10.5 剪切(或错位)散斑干涉法
第11章 电子散斑干涉法和数字散斑相关法
11.1 电子散斑干涉法
11.2 数字散斑相关法
第12章 云纹干涉法
12.1 概述
12.2 透射式云纹干涉法
12.3 反射式云纹干涉法
12.4 栅线频率的测量
第13章 光力学图像的采集与处理技术
13.1 概述
13.2 图像与图像的采集系统
13.3 光力学干涉图像的图像处理
13.4 光干涉图像的预处理
13.5 骨架线的提取
13.6 骨架线的修饰
13.7 图像处理技术在云纹干涉图像中的应用
第14章 动态光力学方法
14.1 概述
14.2 动态光弹性法
14.3 脉冲激光干涉法
附录A 光学基础
A.1 光矢量的振动方程
A.2 光矢量的波动方程
A.3 光的干涉
A.4 白光和单色光
A.5 自然光和平面偏振光
A.6 光的双折射
A.7 四分之一波片
A.8 圆偏振光
附录B Jones向量和Jones矩阵
B.1 概述
B.2 用Jones向量表示各种偏振光
B.3 用Jones矩阵表示各种光学器件
B.4 Jones向量和矩阵在光弹性中的应用
参考文献
书摘插图
第3章 光弹性模型材料及模型制作
3.1概述
光弹模型所用材料的性能和质量将直接影响实验的进行及测量精度。因此,掌握模型材料的制造及其性能的测定是十分重要的。
理想模型材料的力学和光学性质应满足下列要求:
(1)高透明度,本身无色泽。
(2)高光学灵敏度。
(3)足够高的弹性模量和力学、光学比例极限。
(4)初应力及边缘时间效应要小。
(5)力学及光学蠕变要小。
(6)均质及各向同性。
(7)易于机械加工和加工应力甚小。
(8)既能制成平板材料又能浇铸成立体模型。
(9)价格低廉。
此外,使用应力冻结法及散光法的材料还应具有良好的冻结性能和散光性能。
光弹性效应早在1816年就被发现,但光弹性法被广泛地应用于解决工程实际问题还是20世纪30年代的事,其主要原因是缺乏合适的模型材料。以前曾使用酚醛树脂(如Catalin-800),丙苯树脂(如Bakelite BT.61—893),丙烯树脂(如CR-39)和聚酯树脂(如Marco)等。
1951年以来,出现了以环氧树脂为基的各种新型光弹性材料,这种材料可以制成平板和浇铸成立体模型,并能冻结应力。在室温及冻结温度下,它具有较高的光学灵敏度和较高的比例极限,蠕变和时间边缘效应也较小,且易于加工,同时也可以黏结。
后来又出现了聚碳酸酯的新型光弹性材料。它的光学灵敏度和透明度都很高,时间边缘效应也很小。它是室温平面应力模型光弹性实验的优良材料。
……