光测弹性学英文解释翻译、光测弹性学的近义词、反义词、例句
英语翻译:
photoelasticity
分词翻译:
光的英语翻译:
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【医】 light; phot-; photo-
测的英语翻译:
infer; measure; survey
弹的英语翻译:
ball; bomb; flip; pellet; play; shoot; spring
【医】 bomb; bullet
学的英语翻译:
imitate; knowledge; learn; mimic; school; study; subject of study
专业解析
光测弹性学(Photoelasticity)是一种实验应力分析方法,通过光学手段研究透明材料在受力时的内部应力分布及其效应。其核心原理是应力-光学定律:当各向同性透明材料(如环氧树脂、聚碳酸酯等模型材料)承受外力时,会暂时变成光学各向异性体,产生双折射现象。偏振光通过受力模型时,由于主应力差导致的光程差变化,会产生干涉条纹(等色线)和暗线(等倾线)。分析这些条纹图案即可定量或定性确定模型内部的应力状态,特别是应力集中区域和主应力方向。
核心原理与现象
- 应力-双折射效应:材料受力后,其折射率变化与主应力差成正比。数学表达为:
$$
Delta n = n_1 - n_2 = C(sigma_1 - sigma_2)
$$
其中 $Delta n$ 是折射率差,$C$ 是应力光学系数(材料属性),$sigma_1$ 和 $sigma_2$ 是主应力。
- 干涉条纹(等色线):代表主应力差 ($sigma_1 - sigma_2$) 相等的轨迹,条纹级数与主应力差成正比。白光下呈彩色条纹(故名“光弹性”),单色光下为明暗相间条纹。
- 等倾线:代表主应力方向相同的轨迹,通过旋转偏振镜观察获得。
主要应用领域
- 应力集中分析:直观识别孔洞、缺口、几何突变处的应力集中系数,对机械零件和结构设计至关重要。
- 复杂构件验证:验证理论解或数值模拟(如有限元分析)结果,尤其适用于边界条件复杂或材料非线性的情况。
- 动态应力研究:结合高速摄影,可分析冲击载荷、振动等瞬态应力波传播。
- 残余应力检测:用于透明材料(如玻璃、塑料制品)成型或加工后残余应力的评估。
汉英术语对照
- 光测弹性学:Photoelasticity / Photoelastic Analysis
- 等色线:Isochromatic Fringe
- 等倾线:Isoclinic Fringe
- 应力光学系数:Stress-Optic Coefficient (C)
- 主应力差:Principal Stress Difference ($sigma_1 - sigma_2$)
- 双折射:Birefringence
- 偏振光:Polarized Light
- 应力集中:Stress Concentration
参考资料:
- 中国大百科全书 - 《力学》卷 “光弹性法” 条目(概述原理与应用)[来源:中国大百科全书出版社]
- 剑桥大学工程系公开讲义 - Introduction to Experimental Stress Analysis (Chapter on Photoelasticity) [链接:https://www.eng.cam.ac.uk/teaching/]
- Springer 专著 - Handbook of Experimental Solid Mechanics (Part VI: Optical Methods) [DOI:10.1007/978-0-387-30877-7]
网络扩展解释
光测弹性学(Photoelasticity)是一种通过光学效应分析材料应力分布的实验力学方法,主要应用于工程结构和材料的应力检测。以下是其核心内容的综合解释:
1.定义与基本原理
光测弹性学基于材料受力时产生的暂时双折射现象。当透明材料(如环氧树脂、聚碳酸酯)承受载荷时,原本各向同性的材料会变为各向异性,导致入射光分裂为两束沿主应力方向传播的偏振光,产生光程差并形成干涉条纹。通过分析这些条纹,可推断材料内部的应力分布。
2.实验步骤
- 模型制作:用光弹性材料制成与实物几何相似的模型。
- 加载与观测:对模型施加与实际相似的载荷,在偏振光场中观察干涉条纹。
- 数据分析:根据条纹分布计算应力大小和方向,并通过相似性理论换算实际构件的应力。
3.特点与优势
- 直观性:直接显示全场应力分布,尤其适合复杂几何结构和载荷条件。
- 非破坏性:三维实验中无需破坏模型或冻结应力。
- 高灵敏度:可检测材料断裂处或临界应力点。
4.历史发展
- 1816年:D. Brewster发现应力引起的双折射现象。
- 1852年:C. Maxwell提出应力-光学定律,奠定理论基础。
- 20世纪50年代:环氧树脂材料的应用推动三维应力分析发展。
5.应用领域
- 工程结构优化:如水坝、机械零件的应力集中检测。
- 材料科学:研究复合材料、生物力学中的应力传递。
- 动态载荷分析:结合高速摄影技术,研究冲击或交变载荷下的瞬态应力。
光测弹性学通过光学与力学结合,提供了一种高效、直观的应力分析手段,尤其在理论计算困难的场景中具有不可替代性。如需更详细的技术细节或实验案例,可参考知网及光弹性原理文献。
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