
【電】 photoelasticity
deflection; leaning; partial; prejudiced; slanting
【化】 meta-
【醫】 meta-
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【醫】 light; phot-; photo-
ball; bomb; flip; pellet; play; shoot; spring
【醫】 bomb; bullet
偏光彈性(Photoelasticity)是光學與材料力學交叉學科中的專業術語,指利用偏振光研究透明或半透明材料内部應力分布的現象。該現象由David Brewster于1816年發現,其物理基礎是應力-光學定律:材料受力産生的雙折射效應會改變偏振光的傳播特性。
漢英詞典定義與擴展解析
詞義對應:
中文“偏光彈性”對應英文“photoelasticity”,部分詞典亦譯為“polarized elasticity”。《英漢綜合物理學詞彙》(科學出版社)将其定義為“通過偏振光幹涉分析材料應力狀态的方法”。
物理機制:
材料受外力時,内部産生應力雙折射,導緻入射偏振光分解為兩束相位差與應力成正比的線偏振光,其幹涉條紋可定量表征應力場。數學表達式為:
$$ Delta n = C(sigma_1 - sigma_2) $$
其中Δn為折射率差,C為應力光學系數,σ₁、σ₂為主應力。
應用領域:
該方法廣泛應用于機械工程(如齒輪應力檢測)、地質學(岩石應力模拟)及生物醫學(軟組織力學分析)。美國機械工程師協會(ASME)标準指出其誤差範圍可控制在±3%以内。
權威參考文獻
"偏光彈性"是光彈性力學中的專業術語,指通過偏振光特性分析材料彈性應力的研究方法。具體解釋如下:
一、核心定義 "偏光彈性"(Photoelasticity)是将偏振光技術與彈性力學結合的交叉學科方法,主要用于測量透明材料在受力時的内部應力分布。其本質是通過光學圖案(如等色線、等傾線)将力學現象可視化。
二、原理特性
偏振光基礎 偏振光指振動方向被限制在單一平面内的光線(如自然光經偏振片過濾後的狀态)。其振動方向與傳播方向垂直,具有方向選擇性。
應力-光學效應 當環氧樹脂等透明材料受力時,會産生雙折射現象:光線在材料内部分解為兩束振動方向相互垂直的偏振光,傳播速度差異導緻光程差。通過光彈儀可觀測到明暗相間的幹涉條紋。
三、典型應用 • 水利工程:分析水壩、閘門等結構的應力集中區域 • 機械制造:檢測齒輪、軸承等部件的内部殘餘應力 • 材料科學:研究複合材料、高分子材料的力學性能
四、實驗流程(以為例)
注:該方法因模型制作精度要求高,現多與數字圖像處理技術結合使用。更詳細實驗參數可參考光彈性力學專業文獻。
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