教学用便携式光弹仪

产品简介：

产品名称：教学用便携式光弹仪

型 号：PLP500-P

应 用：基础力学随堂演示实验教具。

光弹性实验是一种全场和实时性的光学实验，它能将一些抽象的力学现象以图像的形式生动地展示给学生，大大提高课堂教学效率和课程的趣味性。但现实情况是基础力学理论课时普遍被压缩，实验课时又很紧张，光弹性实验在教学上的优势不能充分发挥。基于这种情况我们开发了一种可应用于随堂教学的新型光弹设备，它仅仅由集成光源、简易加载架和像素偏振相机组成，结构简单、可折叠，连同手提箱约重5kg。该设备可由理论课教师轻松携带至教室，在十分钟内完成一些光弹教学实验并将实验结果投影在教室的大屏幕上，借助于事先准备好的教案，将实验结果正确地解读给学生。

本教具在随堂教学上的应用包括有：

1.不同大小的圆孔周围的应力集中现象及应力集中系数测试 （材料力学、弹性力学）；圆孔聚集对应力集中行为的影响（弹性力学）；

2.圣维南原理（材料力学、弹性力学）；

3.纯弯曲/三点弯曲梁的应力分布（材料力学、弹性力学） ；

4.受载的杆和梁上外凸和内凹两个点处的应力状态的不同(材料力学、弹性力学）；

5.裂尖的应力场分布（断裂力学）；

6.对径压缩圆盘的应力场和主应力方向场分布形式（弹性力学）；

7.玻璃、石英器件内的残余应力及其随温度变化的在线观察（光测力学）等；

主要技术参数：

1. 测试面积（即光源尺寸）：150mm*150mm；

2. 光源颜色（中心波长）：默认黄色（590nm），其它颜色（红，绿，蓝）可选；

3. 应力双折射量程: 工作波长的1/4；

4. 测试分辨率与精度：

应力双折射的测试分辨率：0.1nm, 精度：1.0nm；

应力测试的分辨率：0.1MPa：应力测试的精度：0.5MPa；

5. 手提箱尺寸与重量：42cm×32cm×15cm， 毛重 5.5公斤。

典型实验1：圣维南原理展示

实验设计：采用环氧树脂或玻璃制成条形试件，一端固定，另一端施加集中载荷，观察试件中的亮度分布；

结果及解读：加载前试件全黑，表明全场应力为零；加载后试件上的亮度不断变化，但明显分成三个区，中间段亮度均匀，表明此处应力均匀。靠近两端的区域亮度变化剧烈，表明此两处应力不均匀，但不均匀的区域长度与试件高度相当，不超过两个高度。

典型实验2：杆件单向加载，A，B两点的应力状态有何不同？

实验设计：

玻璃条状试件上有不同直径的小孔，间距足够大，单向对中加载，采用软件给出孔中心截面上的相位差分布曲线，观察分布曲线上的极值与平均值的比值。

思考：1.孔径对应力集中系数的大小有何影响？

2. 这个比值是否是严格的应力集中系数？