复合材料光弹性分析的近似方法

本文提出了一种用于光弹性复合材料的简化应变——光学定律。按照这一简化定律。模型材料的主应变差和主应变方向只要利用光弹性实验测出的等差线与等倾线即可求得。些是一种正交异性光弹性分析的近似方法,这一方法所得结果与实验数据比较,最大误差在10％左右。由于采用简化应变——光学定律使得正交异性光弹性分析工作大为简便,因此它是一种适合于工程应用的近似方法。     

正交异性动态光弹性方法的几个基本问题的研究

文章对适用于动态研究的正交异性光弹性复合材料进行了分析，详细说明了光弹性复合材料中残余双折射的确定方法；基于静态下Ｈｙｅｒ和Ｌｉｕ应力－光性定律，提出了正交异性动态应力－光性定律，并对正交异性材料的动态力学参数及动态光弹性常数给出了实用的标定方法；最后，利用三个单轴压缩试件（０°，９０°及４５°），采用动态应变测量方法，证实了单轴应力状态下正交异性动态应力－光性定律的正确性。     

双轴应力状态下正交异性动态光弹性应力——光性定律研究

基于静态下Ｈｙｅｒ和Ｌｉｕ表述的正交异性应力－光性定律，在前文中，提出了正交异性光弹性复合材料的动态应力－光性定律并证明了其在单轴应力状态下的正确性。本文旨在进一步考察在双轴应力状态下正交异性动态应力－光性定律的适用性，采用的方法是对纤维增强光弹性复合材料制作的平板模型施加冲击荷载，加载方向与材料纤维方向分别成０°、９０°及４５°角，同时进行正交异性动态光弹性实验和动态应变测量，另外，对该模型进行相应的各向异性介质时域边界元计算。把动态应变测量推算出的应力分量以及时域边界元计算出的应力分量分别代入正交异性动态应力－光性定律，得到随时间变化的双折射条纹级数历程，将其与正交异性动态光弹性实验的结果进行比较。实验及计算结果表明，在三个加载方向下，由这三种方法得到的双折射条纹级数历程均吻合良好，从而证明了前文提出的正交异性动态应力－光性定律在双轴应力状态下的正确性。     

光弹性复合材料对径受压圆板应力分析与材料条纹值测定

本文根据 Okubo 的各向异性分析,对纤维增强光弹性复合材料制成的对径受纹压圆板进行了研究;在此基础上提出了采用一个对径受压圆板测定光弹性复合材料三个条值(f_L,f_T,f_(LT))的方法。经与由三棵光弹性复合材料直条试样测定的相应材料条纹值数据比较,发现现在提出的方法更为简便、可靠。     

光弹贴片主应变分离方法与新仪器研究

本文针对光弹性贴片法目前存在的技术困难，提出了一种分离主应变的钻孔法，利用孔边条纹级别比近似代替测点主应变比，达到了简便地分离主应变的目的。研制了一台新型小巧轻便的反射式偏光仪，便于钻孔法及野外现场试验中使用。     

光塑性法基础研究及其应用

光塑性法是基于透明双折射材料受力超过其弹性极限状态时光学图象解释的一种全场方法。本文简要地介绍普通光塑性法的基本原理,对光塑性材料的力学、光学性能进行了测定,并研究聚碳酸酯材料的应变一条纹级数关系,建立了其应变—光学定律,还把本法应用于一个典型例子的研究,获得了满意的结果。     

基于染料的光弹性涂层方法回顾与展望

光弹性涂层法是最常用的实验应变分析测试技术之一,但其实际应用受到诸如准备时间长、基底加强效应、复杂的数据后期处理等固有局限性的影响。近年来,出现了两种通过在光弹性聚合物材料中添加非发光染料或发光染料的新的光弹性涂层制作方法。这种基于染料的光弹性涂层使新方法能够克服上述传统光弹性涂层法应用中的许多局限性,并有望成为重要的应变测量工具。论文回顾了这两种新的基于染料的光弹性涂层方法的提出与发展过程,分别介绍了两种测量方法的实验装置、基本原理及一些实际应用,总结了两种新方法各自的优点与不足。最后指出了基于添加发光染料的发光光弹性涂层的未来发展方向和技术改进。     

三维有限变形线性光弹性材料研究

制成了１５％应变量的三维有限变形线性光弹性材料，可供对橡胶类零件的应力分析之用；在该材料中，以尼龙６作内含体，可以制作初应力很小的三维有限变形复合光弹性模型。     

裂纹尖端应变能密度因子的光测方法研究

断裂力学中的应变能密度因子理论正确地表述Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型和混合型的断裂问题,可以用来判断裂纹开裂和开裂方向.本文利用普通光弹性和全息光弹性的方法测取了裂纹尖端处的应变能密度因子和裂纹将要开裂时的方向.测取的开裂方向与实验的结果相符.     

冲击作用下含孔洞纤维增强复合材料平板的动力学实验与数值研究

作为复合材料动力学实验与数值研究的应用实例 ,实验研究采用正交异性动态光弹性方法 ,数值分析运用各向异性介质的时域边界元方法。纤维增强光弹性复合材料平板被用来模拟含孔洞的正交异性半无限域 ,用小口径步枪施加与纤维方向成 0及 90两个方向的冲击载荷 ,在正交异性动态光弹性实验中记录了应力波在孔洞周围的传播、反射与绕射过程 ,此过程被进一步转换成应力分量的变化时程 ,并与相应的时域边界元方法的数值分析结果进行了比较。     

Photoelastic analysis of the singular stress field in a bimaterial wedge

This paper presents an experimental investigation of the singular stress field near the vertex of a bimaterial wedge using a digital photoelastic technique. Special attention is given to the casting of bimaterial wedge specimens and analysis technique for extracting stress intensity factors from photoelastic samples. Different bimaterial wedge specimens are made of two different photoelastic materials bonded through a special casting procedure and loaded in simple tension. A new multiple-parameter method is developed to obtain the stress intensity factor reliably from the isochromatic fringe patterns and the series representation of the stress field at the vertex of the wedge. Experimental results are compared with finite element predictions, and good agreement is observed.     

一种动光弹模型材料的制作方法及其应用

基于#618环氧树脂、甲基六氢苯酐、促进剂DMP-30、环氧树脂消泡剂四种原料,提出制作光弹性模型的新配方和新方法,并利用单轴压缩实验、电测法和动态光弹法分别测定了制作的光弹模型的动态力学参数。新方法工艺简单,制作周期短,对人体无害。制作的光弹模型初始应力小,表面光洁,质地均匀,透光性好,光学灵敏度高,具有良好的机械加工和切削性能。通过三点弯曲梁冲击实验,得到了清晰的光弹等差条纹图像,验证了该配方和方法制作的模型可以应用于动态光弹性实验。     

复合弹模光弹模型中粘结约束应力的消除方法

本文对变弹性模量三维光弹地质体模型中的粘结约束应力进行了分析和讨论。同时,提出了两种消除变弹模光弹模型中粘结约束应力的方法。本文对变弹性模量三维光弹性实验的应用和发展具有一定的参考价值。     

橡胶类零件有限变形应力分析用的三维光弹性方法

在应力冻结法基础上，建立了橡胶类零件有限变形应力分析用的三维光弹性方法，被研究对象的拉格朗日应变可达１５％。用一个应力集中三维效应的实例说明了本方法的有效性。     

光弹性粘结材料的试验研究

在三维光弹性试验中，为模拟具有软弱夹层或由不同岩土构成的复杂地基问题，需用粘结材料将各种不同弹模的型材粘结成组合模型。本文提出三种新型光弹性粘结材料，并通过试验阐明其光学和力学性能，分析比较了它们的主要特点和差异，同时探讨了其粘结应力的作用与效果。     

彩色光弹性干涉影像分析系统

自行开发的“彩色光弹性干涉影像分析系统”首先利用CCD成像和图像采集设备,将光弹图像以数字图像的形式存储到计算机,然后通过对存储的光弹图像进行处理,得到物体边界、等差线、等倾线等数据。最后根据这些数据,绘制出主应力迹线,并进行二维的和三维的应力分析。本文着重介绍了系统整体设计以及系统研制的难点问题(彩色光弹图像处理、主应力迹线的绘制等)。系统可以通过对彩色图像进行分解,应用目前已经比较成熟的灰度光弹图像处理技术,来完成彩色图像的处理;也可以直接应用彩色信息来确定条纹级数,进行相关处理。彩色图像能够比灰度图像提供更精确的图像信息,以满足高精度测量的要求。     

挤压凹模强度的光弹性与有限元优化综合分析

本文介绍用光弹性试验测定挤压凹模工作时承受的内压力分布规律,在此基础上作了凹模的有限元优化设计,最后进行了光弹性实验验证.这种综合分析方法为提高模具的承载能力、节省模具材料和改进模具结构设计提供了有益的经验.     

发光光弹性涂层荧光信号强度的影响因素

为提高发光光弹性涂层方法中涂层的荧光信号强度,以液态E-44型环氧树脂为光弹性材料、罗丹明B为荧光染料,制作了新、旧两种不同结构的发光光弹性涂层.通过对新、旧两种结构发光光弹性涂层受465nm光波激发时荧光发射光谱的比较,说明新的发光光弹性涂层结构比原有发光光弹性涂层在提高测量信号强度方面的优势,测量结果还表明:发光光弹性涂层测量信号的强度提高还与合理选择涂层中荧光染料浓度、荧光信号发射波长有直接关系.