광탄성실험

소개

광탄성의 원리와 실헙을 정리한 레포트입니다.

목차

1. 실험목적
2. 기초이론
3. 실험 방법
4. 실험 결과
5. 고찰

본문내용

투명한 탄성체가 외력을 받아 그 내부의 임의의 점에 의 주응력이 발생할 때 이 점을 지나는 빛에 대하여 모델이 일시적으로 이중 굴절성을 나타낸다. 일시적 이중굴절 현상에 의해 빛은 두 개의 광파로 갈라져서 위상차가 발생한다. 이러한 위상차의 크기가 주응력 차에 비례하는 관계가 성립한다. 광탄성 원리를 이용하여 얻은 등색선 무늬와 등경선 무늬로서 어떤 구조물이나 모델의 응력상태를 분석하는 것을 광탄성 응력해석법이라 한다. 일반적으로 광탄성 실험 장치는 크게 그림1의 (가)투과 형 광탄성 실험 장치와 (나)반사 형 광탄성 실험 장치로 나눌 수 있다. 투과 형 광탄성 실험 장치는 주로 모델시편의 응력해석에, 반사 형 광탄성 실험 장치는 실제 구조물의 응력해석에 사용된다.

<중 략>

탄성체가 외력에 의해서 변형하여 복굴절을 일으키는 현상을 말한다. 판에 가해진 힘에 따라 복굴절된 상이 달라지므로 이 성질을 이용하여 가한 힘의 분포를 알 수 있다.즉, 유리 ·에폭시 수지와 같은 투명한 탄성체의 판(板)으로 모형을 만들어, 이에 외력을 가해서 판에 수직으로 편광(偏光)을 통과시키면 줄무늬가 나타난다. 이 현상을 광탄성이라 한다. 이 줄무늬가 나타나는 형태는 판의 내부에 생긴 응력(내력)에 따라 여러 가지로 변한다. 따라서, 이 줄무늬를 적당한 방법으로 분석하면 응력의 크기나 분포를 알 수 있다. 등방등질(等方等質)의 투명체에 외력을 가하면 광학적으로는 등방체가 되지 않고 복굴절성(複屈折性)을 띠게 된다. 이 인공적 복굴절의 세기는 외력에 비례하며, 따라서 반대로 복굴절의 세기를 측정해서 외력을 알 수 있다. 이처럼 인공적 복굴절성을 이용하여 응력분포를 실험적으로 측정하는 학문이 광탄성학이다. 인공복굴절은 1815년 영국의 물리학자 D.브루스터에 의해서 발견되었다. 그 후 많은 학자에 의해서 인공복굴절이 연구되었는데, 약 100년간 이들의 업적은 물리학적으로 흥미 있는 현상으로 취급되어 왔다. 1910년경부터 주로 영국 런던대학의 E.G.코커, L.N.필론 등에 의해서 광탄성학의 공학적 응용이 연구되어 공업계에서 중요시하기에 이르렀다.

참고자료

· 없음