斯托克斯参量光弹性应力实时成像技术研究

1 下载量 37 浏览量 更新于2024-08-27 收藏 1.42MB PDF 举报
"基于斯托克斯参量的光弹性应力分布及成像方法研究" 本文主要探讨了一种基于斯托克斯参量测量的实时光弹性应力测量和成像技术,这是一种创新的非破坏性测试方法,能够准确、快速且无损地评估材料内部的应力分布。光弹性是一种利用光的偏振特性来研究物体内部应力状态的技术,常用于工程材料的力学性能分析。 在斯托克斯参量测量中,光束通过具有特定应力分布的光弹性样品后,其偏振状态会发生改变,这些变化可以转化为四个斯托克斯参量,分别对应光的线性、圆和椭圆偏振状态。文章介绍了一个实验系统,该系统基于分振幅斯托克斯参量测量原理,利用Equator-Poles (E-P) 法定标系统,通过四个性能一致的光电探测器实现快速实时的斯托克斯参量检测。 实验步骤包括:首先,将单色平面偏振光照射到光弹性样品上,然后测量出射光的斯托克斯参量,通过比较出射和入射光的相位延迟量,可以计算出样品中的应力值。通过这种方法,研究者对平板玻璃和轴向受压有机玻璃进行了应力分布的测量和成像,成功得到了它们的应力分布图像。 该研究的关键在于它提供了一种高效的方法来监测材料在受力或变形过程中的应力变化,这对于工程材料的强度评估、结构安全性和疲劳寿命预测等方面具有重要意义。此外,实时测量功能使得该方法在动态载荷或实时监测应用中尤其有价值。 关键词涉及的领域包括:测量技术、光弹性应力分析、分振幅斯托克斯参量测量方法以及应力分布的成像。该研究的成果对于材料科学、工程力学以及相关领域的研究人员来说,提供了新的工具和技术,有助于进一步理解和控制材料在各种环境下的应力状态。