Metode de determinare a valorilor fractionare ale ordinului de banda

Metode de determinare a valorilor fractionare ale ordinului de banda

Valorile fractionare ale ordinului de banda in puncte situate pe suprafata modelului intre franjele izocromate se determina cu precizie folosind asa zisele tehnici de compensare. Aceste tehnici se bazeaza, pe faptul ca intr-un punct arbitrar, unde ordinul de banda este fractionar (diferit de 0,5), se poate aduna sau scadea o intarziere aditionala δ, astfel incat valoarea rezultata a ordinului de banda sa fie un numar intreg. Tehnicile si metodele de compensare cele mai folosite in cercetarile experimentale facute cu tehnica fotoelasticitatii sunt:

1-     Tehnica de compensare cu bareta de tractiune sau compresiune;

2-     Tehnica de compensare cu compensator Bobinet-Soleil;

3-     Metoda Friedel;

4-     Metoda Tardy.

Toate tehnicile si metodele de compensare impun cunoasterea prealabila a parametrului izoclinei(directiilor principale), in punctul in care se determina valoarea fractionara a ordinului de banda.

In cele ce urmeaza, se prezinta tehnica cea mai simpla de compensare, care este si cea mai folosita in practica-metoda Tardy.

1 Metoda Tardy

Spre deosebire de celelalte tehnici de compensare, metoda Tardy nu necesita dispozitive sau echipamente suplimentare. Compensarea ordinului de banda in acest caz se realizeaza cu ajutorul elementelor componente ale polariscopului circular stndard.

Pentru determinarea ordinului de banda fractionar intr-un punct de pe suprafata modelului se determina mai intai parametrul izoclinei care trece prin punctul respectiv. In acest scop se scot cele doua lame sfert de unda, astfel ca in polariscop lumina va fi polarizata plan. Se roteste simultan sistemul polarizor-analizor (cu planele incrucisate), in sensul acelor de ceasornic sau invers, pana cand prin punctul respectiv trece o izoclina. Unghiul de rotire a_I se raporteaza la planul de polarizare al analizorului, care se considera directia de referinta. In continuare, se mentine polarizorul si analizorul in aceasta pozitie si se introduc lamele sfert de unda in dispozitivul polariscopului circular, astfel ca pe suprafata modelului apare campul de izocromate. Se identifica ordinul de banda N si N+1, ale izocromatelor intre care se afla punctul de interes P. Se roteste apoi analizorul in sensul acelor de ceasornic, cu unghiul θ, pana cand una din cele doua izocromate de ordinul N sau N+1, deplasandu-se, va trece prin punctul P. In aceste conditii pot sa apara doua situatii(fig. 20)

Fig. 20 Compensarea ordinului de banda prin metoda Tardy

a) Izocromata de ordin inferior se deplaseaza in P (fig. 20a). Notand θ₁ unghiul cu care s-a rotit analizorul, ordinul de banda in punctul P va fi:

.

In acest caz diferenta tensiunilor principale in punctul P este σ₁ - σ₂ > 0, rezultand  ca σ₁ > σ₂, iar parametrul a_i al izoclinei determinat anterior defineste directia tensiunii principale σ₁, fata de directia de referinta (fig. 20,b).

b) Izocromata de ordin superior se deplaseaza in P (fig. 20,c). In acest caz analizorul se roteste in sensul acelor de ceasornic cu unghiul θ₂, iar ordinul de banda in punctul P este:

.

Diferenta tensiunilor principale in punctul P va fi σ₁ - σ₂ < 0, rezultand  ca σ₁ < σ₂, iar parametrul a_i al izoclinei care trece prin punctul P defineste directia tensiunii principale σ₂ in raport cu directia de referinta (fig. 20,d).

Prin urmare, cu ajutorul metodei de compensare Tardy se determina valoarea fractionata a ordinului de banda intr-un punct situat pe suprafata modelului si in acelasi timp se pot identifica directiile tensiunilor principale in punctul respectiv fata de o directie de referinta.