实验5平面剪应力差法

1、实验5平面剪应力差法、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、掌握静力校核的方法。、实验仪器散射式光弹仪（或409-U）,对径受压圆盘（或等截面梁）、方板，游标卡尺三、实验原理材料条纹值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（匚1一二2） 值，即可求出材料条纹值f。具体见书中光弹材料的条纹值测定方法。利用Tardy补偿法测取非整数条纹级数、描绘及修正等差线，计算模型各点

2、应力情况。 原理见书中平面（二向）剪应力差法。四、实验步骤一）光弹材料条纹值测定1、用游标卡尺测量并记录对径受压圆盘的直径 D和厚度do2、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12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：公斤；杠杆

3、比：倍。 加载15分钟后3-5次读数平均值N=条。由下面公式计算：8Pf兀D N4、如果是等截面梁，使用纯弯加载装置加力到出现 1级条纹即可（不用逐级加载，注意 判别0级条纹的方法）。记录：等截面梁长度：；厚度d：;高度h：;材料：；光源：；载荷：公斤；杠 杆比：倍；纯弯加载点间距离L:;中性轴到待测应力点距离y：;惯性矩lz=dh3/12：。 加载15分钟后3-5次读数平均值N=条。由下面公式计算：M y N f二）平面（二向）剪应力差法1、对径受压方板的等倾线可以直接参考书上的等倾线图 （教材247页），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do2、在距水平对角线0.4

4、h处，用铅笔轻轻作一截面 0P, 做为计算截面，将其分为8等分，即 x = 1/8 OPo在OP 上下 x/2处，做AB和CD截面（ x=A y），并建立方格网 确定计算点位置，座标如图所示。3、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。）4、 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

5、图，特别对0P截面附近区域尤为细心。5、测量计算截面0P和辅助截面AB、CD的条纹级数n与主应力方向角9 （等倾线角度 B需要用钉压法测定分析）。根据剪应力差法进行列表计算 0P截面上各点的应力分量Cy、.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：f6 - 口2 ca /k k - 2 a二1 一二2 二 n ， xy- SIn2h， （；-x）o = ；“2 Sind2（二 x）k =x）kJ - （ AB - xyD），- y »x -（匚1 i2）cosa，五、报告要求1、 简述实验目的及用平面剪应力差法计算方板OP截面应力分量的实验步聚和应该重 视的环节。2、先按实验原理所述计算出光弹材料的条纹值，再计算对径受压方板的内部应力值。对 实验过程中的测量值误差进行估计分析，给出条纹值的限差。2、要求记录数据，将等差线和等倾线重叠绘制成一张图（由于对称，可只画 1/4的图）， 在标明的计算点位置，查出对应点的n值、9值，并自行设计表格进行各点应力分量的计算。3、 按计算所得数据做OP截面上应力分量匚x、匚y、 xy的分布曲线图。4、