变弹模光弹模拟中的层面温度的约束应力—Ⅲ.层面温度约束应力的消除方法

本文在温度约束应力产生的内在机理基础上,通过对变弹模光模光型冻结和退火过程中应力条纹图的观测比较,论证了温度约束应力条纹图的稳定性以及二维、三维模型层面温度约束的等效性,从而提出了模型实验中消除温度约束应力影响的“单一模型”法,并给出了该方法条纹参数叠加形式的表达式,这对消除岩体结构工程变弹模光弹模拟中温度约束应力的影响,提高实验精度具有重要意义。     

变弹模光弹模拟中的层面温度约束应力——Ⅰ.层面温度约束应力的实验研究

本文通过实验研究和理论分析探讨了变弹模光弹模拟中层面温度约束应力的产生机理及其发展过程,以及层面应力约束与应变约束的一致性,表明了层面两侧最终冻结下来的约束应力均为拉应力。这对进一步消除岩体结构工程的变弹模光弹模拟中层面温度约束效应带来的影响具有重要意义。     

变弹模光弹模拟中的层面温度约束应力——Ⅱ.层面温度约束应力的数值计算

本文在温度约束应力产生的内在机理基础上,利用有限元法对变弹模光弹模型中层面温度约束应力的发展过程进行了数值计算,计算结果与实验观测结果的一致性表明了数值方法对次生应力的可计算性,从而可实现在变弹模光弹模型应力分离的计算程序中直接对次生应力进行计算并加以消除.     

对变弹性模量三维光弹地质构造模型中粘结约束应力的探讨

对变弹性模量三维光弹地质构造模型中,粘结约束应力的产生原因及发展过程作了理论分析计算,由此得出粘结约束应力是由热膨胀应变所引起的结论,以及消除其影响的方法。     

变弹模光弹分析中界面点应力初值计算式及其应用

光弹实验应力分析是模拟研究地壳构造应力场的有效方法。本文在单一材料光弹应力分析剪应力差法计算模型应力公式的基础上,得出了不同材料的层状光弹模型界面点应力初值计算式,并介绍了这些公式在构造应力场光弹试验分析中的应用。这些计算式对于定性与定量分析地质力学光弹模型的应力分布,进而分析原型应力分布规律,评价其稳定性,具有一定的参考意义。     

岩体工程中三维变弹模光弹性应力计算问题

根据光弹性实验原理,本文提出了岩体工程中变弹模光弹性实验的主要计算公式。同时还对变弹模三维光弹性应力计算问题进行了讨论。本文对于非均质岩体工程的变弹模光弹性实验计算有着一定的参考意义。     

动光弹等差条纹的分析与判读

介绍了动光弹的基本原理，并从理论上回答了动光弹应用中的一些问题，如应力光学定律的适用范围，惯性力可否忽略等。同时，在总结回顾动光弹等差条纹级次判读方法的基础上，提出了把应力波理论与等差条纹分析判读相结合的方法，不仅使条纹判读的概念更清晰，而且可提高条纹分析和级次判读的准确性。     

光弹贴片法检测复合材料残余应力

采用钻孔法结合光弹贴片实测正交异性复合材料板小孔周围释放应力应变场,简要推导光弹等差线条纹级数与测点残余应力的关系式,并以碳/环氧复合材料板为实例,探讨更简便易行的残余应力检测方法。在实验技术上,将聚碳酸酯贴片的单侧表面镀金属铝膜,以提高贴片的反射效率。实验表明,钻孔法结合光弹贴片测量可有效地分析复合材料残余应力问题。     

急热时裂纹的应力加强因子——用半级条纹光弹分析法

一条非常靠近边界而且平行于边界的裂纹,在光弹应力分析中,使用了半级条纹光弹分析法,配以计算机控制的图象数值分析系统来确定急热时它的瞬态应力加强因子.提出了应力加强因子随时间变化的实验结果.     

基于光弹性原理的弹流润滑实验装置研制

基于目前弹流油膜压力测量实验方法的优缺点,提出用光弹法测量弹流油膜压力,并讨论了相应的测量原理.研制了新型光弹性弹流润滑压力实验装置,该装置由体视显微镜、偏振片、LED光源、加载机构等组成.上试样为透明聚碳酸酯圆盘,下试样为由直流电机通过同步带驱动的GCr15轴承钢制成的转轴,上下试样构成了线接触摩擦副.安装在体视显微镜上的摄像机可拍摄到放大40倍的弹流接触区及其上的聚碳酸酯圆盘上的光弹图像,光弹图像的条纹级次反映了接触区油膜压力和摩擦表面下内部应力的变化.用该装置拍摄了聚碳酸酯和轴承钢滚动摩擦配副在施加载荷为2～50 N,滚动线速度为24、44、63 mm/s时的弹流润滑压力光弹照片.实验结果表明,该装置利用光弹法测量弹流油膜压力与摩擦表面下内部应力是可行的和有效的.     

有限元计算应力模拟实验光弹性等差条纹图

提出用有限元计算应力模拟光弹性等差条纹图像的方法，介绍了由计算应力计算图像显示点应力的算法．通过主应力差与光弹性等差条纹的关系获得了模拟条纹图．模拟条纹图的灰度值可由数字图像卡快速全场显示，实现了计算应力的光弹性应力等差条纹图的模拟．所提出的新思路为计算结果与实验结果进行全场定量比较提供了新的途径     

采矿工程中三维光弹地质体模型边界的应力初值

本文根据对变弹性模量三维地质结构体模型边界的应力分析和讨论,提出了两种模型边界的应力初值计算方法。本文的研究结果对于采矿工程和地质工程等问题的模拟实验研究具有一定的参考价值。     

光载波图象的处理方法

本文提出了载波条纹图的采集和处理方法,叙述了系统的工作原理,编制了系列处理软件自动检测力学信息。并通过这一方法在普通光弹、全息光弹及一个三维光弹工程实例中的应用与结果分析,说明了处理方法的可靠性和实用性。     

光弹性应力自动分析

采用相移技术,实现光弹性等差线和等倾线参数的全自动判读,从而实现模型内部应力的全自动化分析.首先,在正交平面偏振光场下获得4幅等倾线图像,经相移技术处理后得到主应力方向的位相图,利用主应力迹线跟踪方法,可全场获得第一主应力方向;然后,借鉴Tardy补偿法,沿8个离散方向对等差线进行相移,并通过第一主应力方位角合成等差线全场的位相图像,经去包裹处理后得到全场主应力差的参数;最后,基于以上参数,用剪应力差法进行应力的计算,给出对径受压圆盘实例来说明该方法的实用性.结果表明,此光弹性应力自动分析技术能准确、快速地分析光弹性应力,突破了传统光弹性数据处理周期长的瓶颈.     

应力波界面效应试验

利用动光弹法模拟研究在冲击作用下界面上的应力波传播过程,利用应力波理论分析了界面上应力波的作用机理,证实了界面上存在着能量累积和阻滞能量传递的效应。并结合弹性波动理论和应力—光学定律导出了波动方程与条纹级数之间的关系式。