STRUKE:

fotoelasticimetrija

fotoelasticimetrija (foto- + elastičnost + -metrija), eksperimentalna metoda za određivanje naprezanja i deformacija u tehn. konstrukcijama, osnovana na činjenici da mnogi prozirni materijali u napregnutome stanju postaju optički dvolomni. Neki materijali imaju svojstvo da se u njima vektor svjetla rastavlja u dvije među sobom okomite komponente. Drugim rječima, zraka polariziranog ili nepolariziranog svjetla koja prodre u takav materijal raspada se na dvije linearno polarizirane zrake kojima su ravnine titranja okomite jedna na drugoj. Brzine širenja valova tako dobivenih dviju zraka svjetla različite su pa se one, općenito, lome pod različitim kutovima (odatle toj pojavi naziv dvolom) i među njima nastaje u tijeku udaljavanja od točke upada zrake sve veća razlika u fazi. Smjer u kojem titra zraka manje brzine naziva se sporom osi, a smjer u kojem titra zraka veće brzine brzom osi. (Jedan od tih smjerova identičan je smjeru optičke osi dvolomnoga materijala). Ploča od dvolomnoga materijala koja ima takvu debljinu da se dvije komponente zrake na izlazu iz nje u fazi razlikuju za četvrtinku valne duljine, tzv. četvrtvalna ploča, ima svojstvo da linearno polarizirano svjetlo pretvara u kružno polarizirano. Svaka četvrtvalna ploča konstruirana je za svjetlo određene valne duljine pa se ne može upotrijebiti za svjetlo druge valne duljine.

Izotropni materijali pogodni za izradbu modela u fotoelasticimetriji (fotoelastični materijali) postaju dvolomni kada se podvrgnu opterećenju, i to tako da jedan od smjerova glavnih naprezanja σ1 i σ2 ravninski napregnutoga modela postaje brza a drugi spora os. Relativno zaostajanje (fazna razlika) jedne komponente svjetla za drugom nakon prolaza kroz napregnutu fotoelastičnu ploču proporcionalno je razlici glavnih naprezanja i debljini ploče:

R = C (σ1 – σ2) h,

gdje je C tzv. optička konstanta naprezanja, a h debljina ploče. Ispitivanja se vrše na prozirnome modelu od prikladna materijala, pri čemu se model promatra u polariziranome svjetlu. Fotoelasticimetrija ima prednost prema ostalim metodama eksperimentalne analize naprezanja jer na pregledan način daje sliku o stanju naprezanja u promatranome modelu. Prvobitno se metoda odnosila samo na ispitivanje u elastičnome području (odakle joj potječe i ime), a u novije doba proširena je upotreba metode na plastična, viskoelastična i tekuća stanja, pa su stvoreni nazivi fotoplasticimetrija i fotoviskoelasticimetrija. Često se uz riječ fotoelasticimetrija vezuje i primjena holografije i interferometrije na analizu naprezanja i deformacija. Danas se za spomenute metode sve više uvodi zajednički naziv optička tenzometrija ili fototenzometrija.

Citiranje:
fotoelasticimetrija. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2021. Pristupljeno 10. 12. 2022. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=20241>.