陈5080109117
光弹性实验报告
实验目的：1、测定材料条纹值；2、学习应力集中系数的光弹性测法。
实验器材：光弹性仪实验原理：1、双正交圆偏振场的光路
在暗场中，单色光通过起偏镜后成为平面偏振光，该光波沿四分之一波片的快、慢轴分解成两束平面偏振光：
uu12

asi
tcosasi
tsi

4545
经过四分之一波片后，沿快、慢轴产生相位差为的两束光：2
u1
2acost2

u2
2asi
t2
这两束光合成圆偏振光，圆偏振光在到达模型上的O点时沿主应力1、2的方向
分解且通过模型后，产生相位差的两束光，即
u1
2acost2


u2
2asi
t2
式中，为主应力1与第一块四分之一波片的快轴的夹角。
到达第二块四分之一波片时，这两束光波又沿此波片的快、慢轴分解，且通过第二块四分之一波片后，产生相位差为的两束光，即
2
u3
2acostcossi
tsi
2

u4
2acostsi
si
tcos
2
这两束光通过检偏镜后产生偏振光：
u5

u3
u4cos
45

asi

2
cost

2

2
f在明场中，只是检偏镜的偏振轴旋转90，从检偏镜射出的合成光为
uacoscost
2
2
2、测定材料条纹值
使用纯拉伸时间，宽度为b，长度为l，在轴向拉伸载荷P作用下，试件中
任意点的应力为1

Pbh
2

0。测得纯拉伸区域的等差线条纹级数为

，则材料
条纹值为
3、应力集中系数
fPb

开孔平板的最大应力在孔边，为
max

Nmaxt
f
其中t为试件厚度。而拉伸平板最小截面上的名义应力为



b
PDt
其中b为试件宽度，D为中心孔直径，故理论应力集中系数为
maxNmaxfbD


P
实验数据记录及数据处理：
测定材料条纹值
载荷（kg）试件宽度（mm）条纹级数力臂比条纹值
22
103
3
11767
载荷（kg）
41
测定应力集中系数
试件宽中心孔直径条纹级
度（mm）（mm）
数
304
790
3
条纹值767
力臂比11
应力集中系数117
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