Fotoelasticimetrie

Fotoelasticimetria este o metodă optică de analiză experimentală a stării de tensiune din elementele de rezistenţă solicitate. Metoda se bazează pe proprietatea de birefringenţă accidentală a unor materiale transparente, omogene şi izotrope din punct de vedere optic în stare nesolicitată, care devin birefrigente, si sunt supuse unei stări de solicitare. Dintr-un astfel de material se realizează modelul piesei de studiat, confecţionat la scară redusă, care se solicită asemănător cu piesa reală (folosind oscară de reducere a solicitărilor) şi se iluminează cu un fascicul de lumină polarizatăliniar.

Metoda fotoelastică:

- permite să se determine experimental atât valorile tensiunilor principale G1 si G2 din orice punct al modelului studiat, cât şi direcţiile acestor tensiuni principale, deci se poate cunoaşte complet starea de tensiune din orice punct al modelului. Intre starea de tensiune din model şi cea din piesa reală există perfectă similitudine, deoarece, aşa cum se vede, expresiile tensiunilor pentru starea plană de tensiune sunt independente de constantele E, C şi μ ale materialelor respective.

Pt intelegerea lucrarii avem nevoie de cunoștințe din fizică, pe care le prezentăm sumar in continuare.

Lumina polarizantă:

- reprezintă o perturbație a câmpului electromagnetic în care particulele vibrează deviind traectorii bine stabilite într-un plan perpendicular pe direcția de propagare.Când traectoria directiei este o dreaptă perpendiculară lumina este polarizată liniar, iar când traectoria mișcării este un cerc, lumina este polarizată circular

Polaroizii plani:

- sunt elemente optice care permit transmitera acelor componente ale vibratiei luminoase care sunt orientate după o anumita direcție numită axa polaroidului.

- Când lumina trece printr-un polaroid plan acesta absoarbe componentul vectorului luminos perpendicular pe axa polaroidului, lăsând să treacă component paralelă polarizată în plane paralele cu axa polaroidului.Astfel la ieșirea din polaroid lumina este polarizată in plane paralele cu planul format de axa polaroidului și direcția de propagare (polarizată liniar).

Refracția:

-constă în schimbarea direcției de propagare a unei unde luminoase. Dublă refractive constă în dedublarea a unei unde luminoase, la trecerea printre niște cristale transparente. Acest lucru se poate observa in figura de mai jos.

Fig.1

Birefractia accidentală:

-este proprietatea unor materiale transparente omogene si izotrope din punct de vedere optic in stare nesolicitată de a deveni optic anisotropic si birefrigente când sunt supuse unei stări de solicitare. Deoarece aceste două raze se propagă în model cu viteze diferite, la Ieşirea din model ele prezintă o diferenţă de fază; Interferenţa dintre componentele acestor raze care au fost lăsate să treacă de către analizor explică apariţii reţelei de benzi întunecate (sau colorate) pe model.

Izoclinele:

- reprezintă locul geometric al punctelor în care tensiunile principale sunt paralele cu

axele polarizorului respectiv analizorului.