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第一章 光学知识 1

1.1 光波 1

1.2 白光和单色光 3

1.3 自然光和偏振光 4

1.4 光波的叠加和干涉 6

1.5 光的双折射 8

1.6 偏振片 9

1.7 四分之一波片 圆偏振光 11

第二章 光弹性基础 14

2.1 光弹性仪 14

2.2 平面应力-光学定律 17

2.3 平面应力模型在偏振光场中的光学效应 18

2.4 白光下的等差线 24

2.5 条纹级数的判定 26

2.6 非整数级条纹 29

2.7 条纹倍增法 33

2.8 等倾线描绘 34

2.9 等倾线的特征 36

2.10 主应力迹线 40

第三章 光弹性材料和模型 43

3.1 理想光弹性材料应具备的条件 43

3.2 制造环氧树脂模型材料的原料 46

3.3 模具 46

3.4 环氧树脂模型浇注工艺 48

3.5 模型加工 50

3.6 材料条纹值的测定 51

3.7 时间边缘效应 54

第四章 平面光弹性应力分析 56

4.1 边界应力的测定 56

4.2 应力集中系数的测定 58

4.3 利用等倾线判断主应力σ1和σ2的方向 59

4.4 模型内应力计算--剪应力差法 60

4.5 应力计算实例 63

第五章 三向光弹性应力分析 69

5.1 冻结应力 69

5.2 次主应力 70

5.3 三向应力-光定律 71

5.4 三维模型边界应力的测定 73

5.5 三维模型内部应力的正射法测定 75

5.6 三维模型内部应力的斜射法测定 77

第六章 光弹性贴片法 82

6.1 反射式光弹性仪 82

6.2 贴片法基本原理 84

6.3 贴片材料应变条纹值的标定 85

6.4 主应变的分离方法 86

6.5 贴片材料的制作与贴片粘结工艺 88

6.6 影响实验结果的因素 89

第七章 光弹性散光法 92

7.1 光的散射 92

7.2 散光的光强和次主应力方向的测定 93

7.3 散光法的应力-光学定律 97

7.4 条纹级数的确定 98

7.5 散光光弹性仪 99

7.6 散光法的应用 100

第八章 相似理论基础 103

8.1 量纲分析的基本概念 103

8.2 相似理论的三个定理 105

8.3 相似判据的决定方法 108

8.4 弹性静力问题的相似条件与换算公式 111

8.5 光弹性模型设计 变态模型 113

8.6 相似数误差 光弹模型试验中泊松比的影响 114

第九章 全息光弹性 115

9.1 激光器简介 115

9.2 用复数表示光波 117

9.3 光的衍射 119

9.4 全息照相原理 122

9.5 全息光弹性实验装置和实验技术 125

9.6 单次曝光--等差线 128

9.7 两次曝光--等和线 130

9.8 用光学惰性材料分离条纹 134

9.9 等和线条纹级数判断 材料条纹值测定 135

9.10 应用实例 136

第十章 散斑干涉法 139

10.1 散斑 139

10.2 散斑的记录 140

10.3 散斑图的分析 141

10.4 散斑干涉法的应用 144

11.1 概述 148

第十一章 云纹法 148

11.2 云纹应变测量的几何方法 150

11.3 云纹应变测量的位移导数法 156

11.4 位移偏导数符号的确定 161

11.5 云纹法的实验技术 164

11.6 云纹干涉法 166

11.7 影象云纹法 168

11.8 反射云纹法 172

第十二章 焦散线法 176

12.1 焦散现象 焦散曲面与焦散线 176

12.2 焦散线一般方程 177

12.3 裂纹问题焦散线图象的定量描述 应力强度因子的决定 182

12.4 焦散线法的实验技术 186

12.5 焦散线法的应用 189

附录 实验指导 190

实验一 光弹性基本实验方法 190

实验二 环氧树脂板的制作 193

实验三 材料条纹值和模型边界应力测定 195

实验四 梁三点弯曲应力测定 198

实验五 高粱三点弯曲应力测定 200

实验六 冻结切片法测量圆轴扭转应力 202

实验七 用贴片光弹性法测量带圆孔板拉伸时的应力 205

实验八 用散光法分析径向受压圆盘和圆轴扭转应力 207

实验九 用全息光弹性法测量径向受压圆盘的应力 210

实验十 激光散斑干涉法测面内位移 213

实验十一 云纹法测量曲杆应力 217

实验十二 焦散线法测定裂纹应力强度因子K1 220