光电复合法测载的精度分析

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1、耶2卷妙】期200：年3月上海应用技术学院学报JOURNALOFSFIANC^AI(NSTnVJTOFTECHNOLOGYVQ

2、2Me.IMar2002文章编号：1671-7333(2002)01-0007-05光电复合法测载的精度分析郁建伟（上海应用技术学院机械工程系，上海,200235；摘要：探讨光电复合法测戟的精度问题,论述四种非挞数圾光弹性条纹圾致»读取的方法，提出准确地获取光洋性条纹级数n逻提高分析精度的一种重要手段，并用一个典型实验对光电复合法测栽进行了精度论证。关键词：光弹性；条纹；级数；精度中图分类号：0346文献标识码:AAnPrecisionAnalysisofLoa

3、dwithPhotoelectricityRecombinationMethodYUJian—wei(DefjamnentofMechanicalEngineering>ShanglmiInstituteofTechnoLgxr,Shanghai2(H)235tChmrt)Abstract：ThepaperinpuiredsabouttheprocisionproblemloadedwiththephotoelectricityTecombinationmethod>andadvancesatheorythattheaccurateobtainingofstagenumbernofpho

4、toela^ticstripeisanimportantmeansofimprovingprecisionanalysis.Thepaperalsoexpoundsawaytoobtainfourkindsofnon-intcgralstagenumbernofphotoelasticstrips>anddemonstraetes,withtypicalexperiment,theprecisionloadedwiththephotoelectricityrecombinationmethod・Keyworefe:photix?lcctricity;stagenumber；photc^

5、elasticstripe;precision由于许多机械设备不能直接安装测力传感器，对这种设备试图测取未知载荷，想適过测定个别指定点的应力或应变求得结构上的载荷，其结果是不得而知的，文献〔1］提出了一种光电女合法测载的方法，它是利用光测弹性力学作构件的模拟，再应用相似定理把实型构件与模型构件联系起来，并结合电测法导出了光电复合法载荷计算公式⑴：_EKLKrPM2(1+jia0式中：P为实型构件的载荷；E为实型构件的弹性模疑；“为实型构件的泊松比为实型构件的应变;为模型构件的载荷"为模型构件的条纹级数；邛为模型构件的应力条纹值;KL.Kr为实型构件与模型构件的相似系数。此式表明，只要在实

6、型构件上任一位连貼上电限片•在动态应变仪上读得在线的应变£厂就可获得实型构件上的所受载荷PTc但应用光电复合法进行结构载荷在线分析时，载荷计算的准确与否•与光弹性条纹级数力和在线应变砒的准确读取有着很大的关系。特别是当结构上进行电测分析的点在牧稿日期：2001-11-10作者筒介：郁建伟（1956-}.男、讲师相应的光弹性模型上恰好表示为非整数级的等差线条纹时、將确地读岀小数级条纹就显得更为帝耍,探讨如何准确获取小数级条纹级数”的儿个方法•从而为减少光电夏合法进行结构载荷在线计算时所造成的误差提供几个分析途径，应用一个典型实验证明了光电•复合法测载的精度C1条纹级数的获取通常在作光弹性分

7、析时，条纹级数”取为整数C为了提高光弹性分析的精度•需要确定非整数级的条纹级数，而非整数级条纹级数的确定常采用四种方法C1.1旋转检偏镜法图1双波片法中各主轴的相对位置=osin(』+—)cos(cu£4-欲使0点成为黑点（即光强为零）•必须sin®+舟）=0、也即d*+牙二”7T（”二0,1：■…）(3)将5=千一代人上式•得A△0~—一令被测点的等差线非整数级条纹级数为",则得(4)式中山为整数级条纹级数。当检偏镜向某方向旋转術角而农级条纹移至测点，则测点的条纹值为：图2非整数级条纹的測■no=n7T当检偏镜向某方向旋转乞角而（H-1）级条纹移至测点，则测点的条纹值为:并0=（”-1

8、）+—7T测量方法如图2所示。1.2巴比涅一索利尔补偿法图3所示，就是利用两三角契块的移动，造成原厚度与C的厚度不等而产生的干涉，以补偿模型中任一点的非整数级等差线条纹级数c当测点附近较低一级的整数级条纹移向测点时，则非整数级条纹级数为：Sn=—图3巴比涅一索利尔补偿器原理图在正交圆偏振场中，若单独将检偏镜任意旋转一个角度•就会发现等差线图案也随之改变，而呈现另一个与检偏轴旋转角度有关的干涉图案c单独旋转检偏轴的补偿方法的原理，就是