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巖石力學(xué)---第八章 巖體力學(xué)新進(jìn)展

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第八章模型研究,一、光彈性模型,某些光學(xué)材料制成模型,受力后,不同的應(yīng)力值能以不同的光學(xué)效應(yīng)表現(xiàn)出來(lái),因此人們能直觀(guān)的看到模型上的應(yīng)力場(chǎng),并求出模型上各點(diǎn)在彈性范圍內(nèi)的主應(yīng)力值及方向,這種方法就稱(chēng)作光彈性模擬。,二、光彈模擬根本概念,一、自然光和偏振光,自然光的特點(diǎn):,1、光波的振動(dòng)始終和光波前進(jìn)的方向正交。,2、在垂直于光波前進(jìn)的方向的平面上,光波在任意方向振動(dòng),且在哪個(gè)方向也不占優(yōu)勢(shì)。,偏振光的特點(diǎn):當(dāng)自然光通過(guò)某些特殊的透明介質(zhì)制成的起偏鏡后,只能在一個(gè)方向做橫向振動(dòng)。這樣的光稱(chēng)作偏振光。,第一節(jié) 光

2、彈性模擬,二、雙折射,當(dāng)光照射到各向異性晶體單軸晶體,如方解石、石英、紅寶石等時(shí),發(fā)生兩個(gè)不同方向的折射;其中一個(gè)遵守折射定律的稱(chēng)為o光尋常光,另一束不遵從折射定律的稱(chēng)為e光非常光,這兩束光都是平面偏振光。它們的振動(dòng)方向互相垂直,并以不同的速度通過(guò)晶體。光線(xiàn)從一個(gè)特殊的角度射入晶體是不會(huì)發(fā)生雙折射現(xiàn)象,這一角度稱(chēng)為晶體的光軸。對(duì)于雙軸晶體如云母、藍(lán)寶石、結(jié)晶硫磺等,兩束光都不滿(mǎn)足折射定理。,三、1/4波片,在一塊單軸雙折射晶體從平行于光軸的方向切出一塊薄片,并使兩晶面平行,這種晶片稱(chēng)波片。如果從此晶體折射出的兩束平面偏振光產(chǎn)生的光程差恰好為入射光波長(zhǎng)的1/4,這種波片就稱(chēng)為1/4波片。1/4波

3、片是產(chǎn)生圓偏振光的必要光學(xué)元件。,四、光測(cè)彈性?xún)x,1、平面偏振儀,2、圓偏振儀,三、光測(cè)彈性實(shí)驗(yàn)根本原理,一、應(yīng)力-光學(xué)定律,暫時(shí)性雙折射現(xiàn)象與應(yīng)力之間的關(guān)系:,1、光線(xiàn)產(chǎn)生雙折射的方向與該店的兩個(gè)主應(yīng)力方向一致。即一束光射入雙折射材料后,必沿著兩個(gè)主應(yīng)力方向產(chǎn)生兩束光。,2、每一束光的折射率與該點(diǎn)主應(yīng)力的大小成函數(shù)關(guān)系。其關(guān)系如下:,二、平面偏振場(chǎng)的光學(xué)-力學(xué)效應(yīng),光強(qiáng)表達(dá)式:,等差線(xiàn)與等傾線(xiàn),某些時(shí)候,通過(guò)研究模型在受載情況下的變形、位移及破壞規(guī)律來(lái)推測(cè)、判斷原型在受載情況下的變形、位移及破壞規(guī)律,即成認(rèn)模型和原型間存在相似性,研究這些相似性質(zhì)與規(guī)律的理論稱(chēng)之為相似理論。,一、相似模擬應(yīng)滿(mǎn)足的條件,1、幾何相似。,2、運(yùn)動(dòng)相似。,3、力學(xué)相似。,二、相似材料的制備,相似材料根本力學(xué)性質(zhì)要求與原型的力學(xué)性質(zhì)相似。,三、相似模擬試驗(yàn)的設(shè)計(jì),第二節(jié),相似理論,

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