Analiza trójwymiarowego stanu naprężenia

Mając dla odpowiednich punktów wartości (oi - o2) oraz (oi + o2) wyliczamy wartości cij i o2. Linie łączące punkty, dla których (oi + o2) = constans zwane są izopachami. Wartość (o! + o2) można też wyznaczyć np. metodami analogii elektrycznej. Do wyznaczania naprężeń n.v oy w poszczególnych przekrojach badanego modelu, istnieją specjalne metody; można tu wymienić metodę Frochta oraz tzw. metodę charakterystyk (program uprawnienia budowlane na komputer).

Analiza trójwymiarowego stanu naprężenia związana jest z bardziej skomplikowaną techniką doświadczenia, aniżeli w przypadkach zagadnień płaskich. W celu określenia naprężeń w odpowiednich punktach sprężystego przezroczystego modelu stosowane są w elastooptyce następujące podstawowe metody:

a) metoda zamrażania,

b) metoda światła rozproszonego,

c) metoda modeli warstwowych.

Metoda zamrażania polega na wykorzystaniu zjawisk charakterystycznych dla niektórych syntetycznych żywic (fenolowe, poliestrowe i inne) (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Mianowicie żywice te przy podgrzaniu do temperatury rzędu 100°C zachowują się jak ciała złożone z dwóch elementów - sprężystego i plastycznego. Wskutek wzrostu temperatury element plastyczny przechodzi w stan quasi płynny, a wówczas sprężyste własności materiału wyznacza jedynie element sprężysty charakteryzujący się także zjawiskiem dwójłomności. Badanie elastooptyczne metodą zamrażania przebiega następująco (uprawnienia budowlane). Obciążony model podgrzewa się do temperatury 100~M20°C, a następnie w sposób powolny obniża się temperaturę obciążonego modelu do temperatury pokojowej.

Element plastyczny materiału będący w temperaturze wysokiej ośrodkiem quasi płynnym z obniżeniem temperatury krzepnie, nabiera własności sprężystych i po zdjęciu obciążenia utrzymuje stan odkształcenia całego modelu. Odkształcenia, a więc i naprężenia modelu, są tu jak gdyby zamrożone. Zamrożony model zostaje następnie pocięty na cienkie płytki, które badane są w zwykłym polaryskopie metodami elastooptyki dwuwymiarowej, lub metodami specjalnymi (program egzamin ustny).

Metoda światła rozproszonego

Metoda światła rozproszonego pozwala określać naprężenie w punktach na powierzchni i wewnątrz modelu w warunkach normalnych lub modelu zamrożonego bez konieczności jego rozcinania. Metoda wykorzystuje zjawisko polaryzacji światła przez jego rozpraszanie, przy czym materiał modelu spełnia tu rolę analizatora. Przebieg badania jest następujący. Rozpatrywany model poddany trójwymiarowemu stanowi naprężenia prześwietla się cienką wiązką spolaryzowanego światła, a obserwacje rozproszonego światła prowadzi się z kierunku prostopadłego do kierunku rozchodzenia się promienia (opinie o programie).

Dzięki temu istnieje możliwość zaobserwowania obrazu izochrom, których istnienie uwarunkowane jest stanem naprężenia w danym przekroju. W przypadkach modeli o kształtach krzywoliniowych badania prowadzi się przy zanurzeniu modeli w odpowiednich cieczach. Należy zaznaczyć, że w omawianej metodzie izochromy (prążki interferencyjne) nie są miejscem geometrycznym punktów, dla których (oi - o2) = const, i dlatego też wartość różnicy (oi - o2) określa się nie na podstawie określenia rzędu izochromy (prążków interferencyjnych rozproszonego światła), a na podstawie odległości pomiędzy izochromami - mierzonej w kierunku prześwietlenia (segregator aktów prawnych).

Omawiana metoda jest wygodna szczególnie dla badań prętów skręcanych. Metoda modeli warstwowych. Wykonywanie modeli warstwowych, sklejanych z .materiałów optycznie aktywnych (zjawisko dwójłomno- ści) i optycznie nieaktywnych lub mało aktywnych - umożliwia badanie trójwymiarowych stanów naprężenia bez zamrażania stanu naprężenia.

Postępowanie wg omawianej metody jest następujące. W interesujące nas miejsce modelu wykonanego z nieaktywnego materiału wklejamy lub wtapiamy cienką warstwę materiału o dużej czułości optycznej i badamy dany obszar w normalnym polaryskopie (promocja 3 w 1).