黄 兴 毛霜霜 冯捷敏 吴凤琳 吴 鸿 张东升

(上海大学力学与工程科学学院，上海市应用数学和力学研究所，上海200444)

光弹性法是一种用于测量光弹性材料内部应力值的有效方法。由于其非接触式测量的优点和通过等倾线、等差线条纹图直观地给出应力场的全部信息，已广泛应用于玻璃、航空航天材料、生物力学材料等材料的应力测量。

传统光弹性实验教学中，一般通过投影屏幕或照相机获取实验模型条纹图、采用单色光测量计数来确定条纹级数并进行人工定级，实验过程主要依赖人工完成，且耗时较长，对于实验模型中各点的应力状态只能进行定性判断[1-2]。本文以对径受压圆盘、方板为例，介绍新型光弹性实验技术在力学实验教学中的探索性运用。

1 新型光弹性实验技术简介

1.1 等倾线参数获得

正交平面偏正光场下，当起、检偏镜逆时针同步旋转角度为0，π/8，π/4，3π/8时，可得到四幅等倾线条纹图I1，I2，I3，I4。依据四幅条纹图的光强表达式得到等倾线位相主值

式中，等倾线位相主值θ的值域为[0,π/2]。

采用主应力迹线法即可对等倾线位相主值解包裹处理[3-4]。

1.2 等差线参数获得

在圆偏正光场下，保持起偏镜P1偏振轴与X轴夹角µ为π/2，分别旋转第一块玻片Q1、第二块玻片Q2及检偏镜P2，令其轴和偏振轴与X轴的夹角分别为ξ，η，β。设δ和θ分别为模型中任一点的相位差和主应力方向角，采用单色光入射，得到6幅等差线条纹图I5，I6，I7，I8，I9，I10。依据六幅条纹图的光强表达式得到等差线位相主值

式中，相位差的值域为[0,2π]。……