光测实验四光弹材料条纹值测定与平面剪应力差法一、实验目的1、掌握光弹材料的条纹值测定方法。2、进一步掌握利用Tardy补偿法测取非整数条纹级数的方法。3、掌握用平面剪应力差法计算平面模型任一截面的应力量。4、进一步掌握描绘及修正等差线的方法。5、掌握静力校核的方法。二、实验仪器散射式光弹仪（409-Ⅱ光弹仪），对径受压方板，游标卡尺。三、实验原理1、材料条纹值f是光弹性材料的一个主要性能参数，只与模型材料常数和光波长有关，在某一定的外力下，测出对径受压圆盘某点的条纹级数N，利用理论公式算出相应点的（21）值，即可求出材料条纹值f。2、平面剪应力差法见书中平面（二向）剪应力差法。四、实验步骤1、用游标卡尺测量并记录对径受压圆盘的直径D和厚度d。2、开启单色钠灯（中心波长为589.3nm光光源，将光弹仪调成双正交圆偏振光暗场，并调节加工杠杠平衡，在加力架上装好试件。使其平面与光路垂直，圆盘直径与加力方向重合。3、测条纹值的对径受压圆盘应从与待测的方板试件为相同材质（最好为同一板材上取下），逐级加载（最好在3kg之内），使圆盘中心条纹级次为1~2级左右，加载后15分钟，用Tardy补偿法测取园盘中心的条纹值，每次至少3次读数并取平均值。记录：园盘直径D；厚度d：；材料：光源：载荷：杠杆比：加载15分钟后3-5次读数平均值N=条。由下面公式计算：NDPf84、对径受压方板的等倾线直接参考书上的等倾线图，用游标卡尺测量并记录对径受压方板的对角线长度2h和方板厚度d。5、开启单色光光源，将光弹仪调成双正交的圆偏振光暗场，并调节加工杠杠平衡。在加力架上装好试件。使其平面与光路垂直，方板对角线与加力方向重合。（为防止滑动可将试件尖角磨平或使两角锉成半圆槽用滚柱传递载荷。）6、加适当初载，仔细调节，保证条纹对称，然后继续加载至中心出现4级半左右整数级条纹，记录下外荷载P的大小。待模型加载20分钟后，观察分析等差线，然后调成亮场，加密等差线半整数级条纹。计真记录描绘等差线图，特别对OP截面附近区域尤为细心。4、在距水平对角线0.4h处，作一截面OP，做为计算截面，将其分为8等分，即Δx＝1/8·OP。在OP上下Δx/2处，做AB和CD截面（Δx=Δy），并建立方格网确定计算点位置，座标如图所示。5、测量计算截面OP和辅助截面AB、CD的条纹级数n与主应力方向角θ（等倾线角度θ需要用钉压法测定分析）。根据剪应力差法进行列表计算OP截面上各点的应力分量x、y、xy（注意方向和正负）。可自行编写程序用计算机进行计算。有关计算公式参考如下：dfn21，2sin221xy，220sin)(x)()()(1CDxyABxykxkxyx，2cos)(21xy，五、实验数据与分析材料条纹值f是光弹性材料的一个主要性能参数，只与模型材料常数和光波长有关。光弹材料条纹值的确定：圆盘直径D(mm)圆盘厚度（mm）加载荷载P(N)45.23mm6.92mm250在一定的外力P下，测出对径受压圆盘中心点的条纹级数n，利用理论公式即可求出材料条纹值f=8P/nπD。实验序号一级条纹过实验点时的转动角度(°)条纹级数二级条纹过实验点时的转动角度(°)条纹级数平均条纹级数材料条纹值f（N/mm）平均材料条纹值1117.21.651163.31.64831.658.5390298.602117.61.6533651.63891.658.58823731181.6556681.62221.648.676472等倾线彩图受压方板的各项数据受压方板对角线长度2h(mm)方板厚度d(mm)外荷载F(kg)x分量间隔(mm)y分量间隔(mm)加载荷载P(N)55.905.10602.7955.59400如图，为划分好的网格进行节点编号：各测点编号及非整数级条纹级数值n实验点一级条纹过实验点时的转动角度(°)条纹级数二级条纹过实验点时的转动角度(°)条纹级数平均条纹级数1101.061681.071.062-320.820.823-540.700.704181.101581.121.115361.201421.211.216821.46881.511.4871181.66701.611.6381381.77421.771.7791942.08162.092.08102002.11202.112.11112002.11202.112.11122922.621102.612.62132722.51962.532.52142702.50902.502.50153542.971883.043.01163362.871582.882.87173102.721402.782.75183883.162103.173.16193542.971762.982.97203322.841542.862.85各测点的应力情况编号条纹级数值n材料条纹值f（N/mm*条）等倾线角度θ（°）...
