Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 17. 29 april 1950 - Nya forskningsresultat inom spänningsoptiken, av Ludwig Föppl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
i 5 april 1950
387
belastningar, som varierar med tiden. Denna
metodik har särskilt intresse vid förlopp som
utspelas så snabbt, att man icke hinner följa dem
med ögat. Vi har exempelvis undersökt
stötvå-gornas utbredning i en balk, som utsättes för en
böjningsstöt, genom att filma den
spänningsoptiska bilden med 3 000 bilder i sekunden1. Med
tanke på bland annat skyddsrum har vi även
gjort en rad spänningsoptiska undersökningar
av beskjutning av plattor, vilket problem även
behandlades parallellt med andra metoder.
Som ett kuriosum och ett exempel på
tillämpningar inom andra vetenskaper kan nämnas, att
vi på läkares begäran har gjort prov med
modeller av människans skelett för att utröna orsaken
till vissa typiska benbrott vid skidåkning.
Tredimensionell spänningsoptik
Som framgår av ovanstående exempel, kan man
klara sig förvånansvärt långt med plana
modeller, men i vissa fall har man dock behov att
utsträcka proven till tre dimensioner. Den för
plana modeller ovan beskrivna metoden mäter
strängt taget ett medelvärde av de
spänningstillstånd, som ljusstrålen passerat, och resultatet är
dessutom beroende av modellens tjocklek. Om
modellens tjocklek eller spänningstillståndet
längs strålens väg varierar, kan man således icke
längre använda den nämnda metodiken.
Vid vårt laboratorium i München har vi
emellertid lyckats upptäcka och utveckla en metod
att "frysa in" spänningarna i en tredimensionell
kropp på ett sådant sätt, att den sedan kan
sågas i tunna skivor, som var för sig kan studeras
som plana modeller.
Ett enkelt tredimensionellt spänningstillstånd,
som vi undersökt på detta sätt, är en för torsion
utsatt stav av rektangulärt tvärsnitt med ett hål.
Fig. 7 a visar staven insatt i torsionsapparaten,
och fig. 7 b visar isokrombilden, dels i ett plan
parallellt med hålets axel, dels i ett plan
vinkelrätt däremot. Man ser, att spänningstillståndet på
stort avstånd från hålet är detsamma som i en
vriden stav utan hål. Detta fall har behandlats
teoretiskt av de Saint-Venant, och
överensstämmelsen mellan experiment och teori är
synnerligen tillfredsställande.
Inf rysningsmetod
Denna vår metodik att undersöka
tredimensionella spänningstillstånd har vi kallat
^frysningsmetoden, ocli den grundar sig på speciella
egenskaper hos vissa plaster. Om man
uppvärmer en modell av ett sådant material till
omkring 80°C och lägger på yttre krafter,
uppkommer elastiska deformationer. Bibehåller man
belastningen under det att modellen sakta
avkyles till rumstemperatur, så "fryser modellen
fast" i sitt deformerade tillstånd så att detta
kvarstår även när man tar bort alla yttre påverk-
Fig. 7. Tredimensionellt spänningstillstånd i en för torsion
utsatt stav av rektangulärt tvärsnitt med ett cirkulärt hål;
a staven inlindad i stanniolpapper och insatt i
torsionsapparaten, b isokromer för två snitt, det ena i ett plan
vinkelrätt mot hålets axel, det andra parallellt med axeln.
ningar. Samtidigt har den spänningsoptiska
effekten "frusit in", och den bibehålles praktiskt
taget oförändrad även när man sedan försiktigt
skär modellen i tunna skivor.
Som tolkning av detta egendomliga
uppträdande hos ifrågavarande plaster tänker man sig, att
de omfattar två olika aggregationstillstånd. Det
ena är ett elastiskt nätverk, där molekylerna är
fast förbundna med varandra, och det är i stor
utsträckning oberoende av temperaturen. Det
andra utfyller mellanrummen mellan det
nämnda nätverkets maskor och är starkt
temperatur-beroende, så att det är flytande vid 80° C. Plasten
uppträder sålunda på liknande sätt som en
elastisk svamp, vilken är indränkt med paraffin. Vid
uppvärmning smälter paraffinet, och en pålagd
belastning deformerar svampen elastiskt, medan
det flytande paraffinet anpassar sig till
svampens deformerade nätverk. Vid avkylning med
bibehållen deformation stelnar paraffinet i sitt
nya läge och hindrar svampen att fjädra tillbaka,
även om inga yttre krafter kvarstår.
Modellmaterialet
Orsaken till spänningsoptikens stora framsteg
under senare år är nog huvudsakligen att finna
i materialfrågan. Icke nog med att man haft
stor möda att finna lämpliga plaster med stor
spänningsoptisk konstant, utan det har
dessutom krävts stora ansträngningar och långvariga
försöksserier att utarbeta lämpliga
behandlingsmetoder, som skyddar mot störande bieffekter.
Som material för spänningsoptiska modeller
användes vanligen någon av de talrika
konst-hartserna i fenol-formaldehyd-gruppen, såsom
bakelit, fenolit, trolon, marblette, dekorit etc. En
väsentlig fördel med dekorit är, att man kan få
materialet i stora stycken. Med andra
spännings-optiska material kan man endast göra modeller
av storleksordningen centimeter eller möjligen
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
