
【电】 photoelasticity
deflection; leaning; partial; prejudiced; slanting
【化】 meta-
【医】 meta-
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【医】 light; phot-; photo-
ball; bomb; flip; pellet; play; shoot; spring
【医】 bomb; bullet
偏光弹性(Photoelasticity)是光学与材料力学交叉学科中的专业术语,指利用偏振光研究透明或半透明材料内部应力分布的现象。该现象由David Brewster于1816年发现,其物理基础是应力-光学定律:材料受力产生的双折射效应会改变偏振光的传播特性。
汉英词典定义与扩展解析
词义对应:
中文“偏光弹性”对应英文“photoelasticity”,部分词典亦译为“polarized elasticity”。《英汉综合物理学词汇》(科学出版社)将其定义为“通过偏振光干涉分析材料应力状态的方法”。
物理机制:
材料受外力时,内部产生应力双折射,导致入射偏振光分解为两束相位差与应力成正比的线偏振光,其干涉条纹可定量表征应力场。数学表达式为:
$$ Delta n = C(sigma_1 - sigma_2) $$
其中Δn为折射率差,C为应力光学系数,σ₁、σ₂为主应力。
应用领域:
该方法广泛应用于机械工程(如齿轮应力检测)、地质学(岩石应力模拟)及生物医学(软组织力学分析)。美国机械工程师协会(ASME)标准指出其误差范围可控制在±3%以内。
权威参考文献
"偏光弹性"是光弹性力学中的专业术语,指通过偏振光特性分析材料弹性应力的研究方法。具体解释如下:
一、核心定义 "偏光弹性"(Photoelasticity)是将偏振光技术与弹性力学结合的交叉学科方法,主要用于测量透明材料在受力时的内部应力分布。其本质是通过光学图案(如等色线、等倾线)将力学现象可视化。
二、原理特性
偏振光基础 偏振光指振动方向被限制在单一平面内的光线(如自然光经偏振片过滤后的状态)。其振动方向与传播方向垂直,具有方向选择性。
应力-光学效应 当环氧树脂等透明材料受力时,会产生双折射现象:光线在材料内部分解为两束振动方向相互垂直的偏振光,传播速度差异导致光程差。通过光弹仪可观测到明暗相间的干涉条纹。
三、典型应用 • 水利工程:分析水坝、闸门等结构的应力集中区域 • 机械制造:检测齿轮、轴承等部件的内部残余应力 • 材料科学:研究复合材料、高分子材料的力学性能
四、实验流程(以为例)
注:该方法因模型制作精度要求高,现多与数字图像处理技术结合使用。更详细实验参数可参考光弹性力学专业文献。
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