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
383
Nya forskningsresultat
inom spänningsoptiken
Professor Ludwig Föppl,-Munchen
Den spänningsoptiska effekten har varit känd
länge, men det är först på senare år som den i
växande utsträckning kommit att utnyttjas av
byggnadsingenjörer och maskinkonstruktörer,
som med hjälp av modeller önskar få en
förhandsuppfattning om kraftflödet i planerade
konstruktioner. Speciellt i sådana fall, där
beräkningar är svåra eller mödosamma att
genomföra, och där man icke är nöjd med mätningar
på enstaka punkter, har man anledning att
tillgripa spänningsoptiken. Därigenom kan man
snabbt få en överblick över
spänningsfördelningen i hela konstruktionen och lokalisera farliga
spänningstoppar. Genom ändringar på modellen
kan man lätt studera olika möjligheter att
minska spänningstopparna.
Det är framför allt de stora framsteg, som på
senare tid har gjorts i fråga om val av
modellmaterial och dess behandling, som gjort
spänningsoptiken till ett bekvämt hjälpmedel med
stora möjligheter, vilket förtjänar att bli känt
och använt i ännu vidare kretsar än hittills.
Den spänningsoptiska effekten
I alla genomskinliga material, utsatta för
mekanisk påkänning, uppstår
spänningsdubbel-brytning. Denna kan undersökas med polariserat
ljus och ger mått på det mekaniska
spänningstillståndet i den genomskinliga kroppen. En
apparatur, med vilken man kan se eller
fotografera den spänningsoptiska bilden för plana
modeller, består av en ljuskälla samt två
po-lariseringsfilter jämte uppställningsdon och
belastningsdon för modellen. Ljuset passerar det
första filtret, polisatorn, går igenom modellen,
som placeras vinkelrätt mot strålgången, och når
sedan det andra filtret, analysatorn. Det ljus,
som passerar analysatorn utgör den
spänningsoptiska bilden, vilken exempelvis kan se ut som
fig. 1 visar.
De ljusa och mörka linjerna kallas isokromer
och uppkommer på följande sätt. Vi studerar en
plant polariserad ljusstråle, som träffar
modellen i en punkt, där ett plant spänningstillstånd
råder, vars båda huvudspänningar är olika stora.
Då ljusstrålen går in i modellen, uppdelas den
i två delstrålar, som svänger i var sin av de båda
620.171.5
huvudspänningsriktningarna. Gångtiden genom
modellen är för vardera delstrålen proportionell
mot storleken av ifrågavarande huvudspänning.
Den ena delstrålen kommer därför att i
förhållande till den andra undergå en försening, som
är proportionell mot skillnaden mellan
huvudspänningarna. Detta medför en motsvarande
fasförskjutning. Genom analysatorn går av varje
delstråle bara en komponent i analysatorns
po-larisationsplan. Efter analysatorn får man två
strålar i samma plan, vilka interfererar.
Om analysatorns polarisationsplan ställes
vinkelrätt mot polarisatorns, slipper intet ljus
igenom analysatorn så länge ingen belastad modell
finns i ljusets väg. Man får således en helt mörk
bild. Ljusstrålar, som passerat punkter av
modellen, som icke åstadkommer någon
fasförskjutning, ger också mörka fält. Detsamma är fallet
med ljusstrålar, vilkas delstrålar har
fasförskjutits ett helt antal våglängder. Är
fasförskjutningen däremot en halv våglängd eller en och
en halv etc., så får man ett ljus fält på bilden.
Mellanvärden ger motsvarande halvtoner i
svärtningen.
Kvalitativ tolkning av isokrombilden
och spänningsbestämning
Låt oss betrakta en viss punkt av modellen,
medan belastningen växer. När belastningen är noll,
är bildpunkten mörk. Vid växande belastning
ljusnar punkten, intensiteten uppnår ett
maximivärde och minskar sedan till noll. Om
belastningen ökas ytterligare, ökas intensiteten på
nytt, passerar samma maximivärde, och minskar
åter till noll. Detta förlopp upprepas sedan
periodiskt. Det antal gånger, som ett ljusmaximum
har passerats, är ett mått på storleken av
belastningen, eller rättare sagt på storleken av
skillnaden mellan huvudspänningarna.
Detta tal kan man också bestämma på ett
annat sätt ur den slutliga bilden. Om man
nämligen går från den studerade punkten till en
obelastad punkt av modellen och räknar antalet
ljusmaxima, som passeras, får man samma tal.
Detta tal kallas isokromens ordningstal.
Isokro-merna är således ett slags nivåkurvor för
huvud-spänningsskillnaden.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
