《等差等倾线的绘制》PPT课件.ppt

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1、第十章等差线和等倾线的绘制第一节白光入射时的等差线（等色线）如以白光入射，当模型中某点的光程差恰等于某一种色光波长的整数倍时，该色光将被消除，而与该色光对应的互补色光就呈现出来。因此，凡光程差数值相同的点就形成了同一种颜色的条纹。模型上光程差＝0的点，任何波长的色光均被消除，呈现为黑点。当光程差逐渐加大时，首先被消光的是波长最短的紫光，然后依蓝、青、绿…的次序消光，与这些色光对应的互补色（黄、红、蓝、绿）就依次呈现出来。因为当光程差不断增加时，会有几种波长的光波同时被消光，所以条纹颜色会随循环次数的增大而变淡。因此当条纹级数N＞5时，

2、通常采用单色光光源来得到清晰的等差线条纹。用白光描绘等差线时，常以红、蓝交界的过渡颜色作为整数级N的分划线，在三、四级以上则以粉红及淡绿交界的过渡颜色作为整数级N的分划线。第二节等差线整数条纹级数的确定零级条纹的判别：（一）采用白光光源，在双正交圆偏振布置中模型上出现的黑色条纹（点或线），属于零级条纹。其他非零级条纹（N≠0），因光程差不为零，均为彩色条纹。（二）模型自由方角上，因σ1=σ2=0，所以对应的条纹级数N＝0。（三）拉应力和压应力的过渡处必有一个零级条纹。因应力分布具有连续性，在拉应力过渡到压应力之间；必存在应力为零的区域

3、，其条纹级数N＝0。（四）各向同性点它是出现在模型内部上的1＝2的零应力。特点：围绕着各向同性点周围的条纹，形成封闭曲线。径向受压圆环模型中水平直径上的两个黑点就是各向同性点。各向同性点各向同性点（五）奇点法它是出现在自由边界上的1＝2的零应力点,其特点，周围条纹围绕着奇点，但不形成封闭曲线，奇点两侧的应力符号向反图例：奇点奇点BACCDEFGH右图里的A,B,C,D,E,F,G,H点均为奇点。但是，要注意某些暂时性的黑点，它随载荷增加，时而变亮，时而变黑。这种暂时性的黑点是有级次的。若该点的条纹级数比周围的低，称为隐没点。如

4、图中垂直对称线上下两点即是。若该点的条纹级数比其周围的高，就称为发源点，上图中垂直对称线旁边的上下左右四点即是。第三节等差线非整数条纹级数的确定一、平行圆偏振布置测半数级条纹在双正交圆偏振布置中，将检偏镜偏振轴A旋转90°，使之与起偏镜偏振轴P平行，而四分之一波片的快、慢轴的位置不变，即得平行圆偏振布置（亮场）。（10－1）将代入，令光强I＝0，得＝0，从而有(m=1，3，5，…)(10-2b)可以看出，在平行圆偏振布置发生消光的条件为光程差是半波长的奇数倍，故产生的黑色等差线为半数级，即分别为0.5级，1.5级，2.5级，…。(2)

5、采用双正交圆偏振布置。使起偏镜和检偏镜的偏振轴分别与该点的应力主轴重合，而四分之一波片与偏振轴的相对位置不变，成为双正交圆偏振布置。二、旋转检偏镜法测任意级数条纹(1)采用正交平面偏振布置。以白光作光源，同步旋转起偏镜和检偏镜，直到某等倾线通过该点。利用第九章第二节的式(l)和(m)代入上式并简化之，得（10－3）欲使O点成为黑点，必须有(N=0，1，2，…)(3)单独旋转检偏镜，可看到各条等差线均在移动。当被测点附近的整数级等差线N通过该点时，检偏镜的偏振轴转过了θ角而处于A’的位置，通过检偏镜后的偏振光为将代入上式，得或如检偏镜向

6、某方向旋转角θ1,使N级条纹移至测点，则测点的条纹数为（10－5）移至测点，则测点的条纹数为N如检偏镜向另一方向旋转角θ2使（N－1）级条纹(向低一级)（10－6）-第四节等倾线的特征－、自由曲线边界上的等倾线等倾线与边界相交时，则交点处模型边界的切线或法线与水平轴的夹角即为该点等倾线的角度。二、直线边界上的等倾线对于自由的或只受法向载荷的直线边界，其本身就是某一角度的等倾线。三、对称轴上的等倾线当模型的几何形状和载荷都以某轴线为对称时，则对称轴必为应力主轴，它就是一条等倾线。在对称轴两侧的等倾线形状必定相同，对称点上的等倾线度数之和

7、必等于90°。四、等倾线与各向同性点各向同性点上的任一方向都是主应力方向，所有不同角度的等倾线都必须通过它们。因此，等倾线相交的点，必可断定为各向同性点。对任何波长的光均发生消光而形成的黑点，称为各向同性点，与此对应的条纹级数为零。各向同性点各向同性点四、等倾线与各向同性点当模型内某点的主应力σ1＝σ2时，即零级条纹点。此时通过该点助任何方向都可作为主应力方向，所以称为各向同性点。换句话说，在各向同性点处的主应力方向是任意的。故有不同角度的等倾线通过该点，如图所示。描绘时，若同步反时针转动P1和P2，则通过该点的等倾线度数也是按反时针

8、增加，则称为正各向同性点，如图中A点；反之，称为负各向同性点，如图中B点。实验指出，两相邻各向同性点必定是一正—负的。图中A，B即是。图表示一幅较为复杂的等倾线图，A，C为正各向同性点。B，D为负向同性点。四、等倾线与各