想了解物体内部受力情况?给它点“颜色”看看!

作者: 吴庆

来源: 中国科普博览

发布日期: 2021-11-18 13:03:04

本文介绍了如何利用光测弹性法观察物体内部的受力情况,通过颜色的变化来分析物体的应力分布,从而优化设计和节约材料。

雨过天晴出现的彩虹、洒水车经过恍然间看到的彩虹、路边小水洼中偶然发现油滴扩散形成的绚丽色彩……这些色彩斑斓、颜色各异的事物,在我们的生活中随处可见。难以想象,缺失了色彩的世界,那会多么的单调啊。现在,颜色不仅能看看,还能拿来用用——用颜色来观测物体内部的受力情况。这究竟是怎么一回事呢?

日常生活中,我们会接触到形形色色的物体。小到塑料尺子、水杯,大到桥梁、楼宇。我们在制造它们的时候,都会考虑到受力的问题。例如在建造桥梁时,哪些地方承受的压力大?哪些地方需要加固?桥梁形状是否合理?能不能达到设计的载重标准?这都是在前期的设计过程中需要考虑的因素。

如果能够直观看出桥内部各个位置的受力情况,桥梁结构便能得到极大的优化,并大大节约建筑材料。经过多年的研究,人们最终找到了如何观察物体内部受力情况的方法,那就是——光测弹性法。

光测弹性法最初起源于一种光学现象:光弹性现象。光弹性现象由苏格兰物理学家大卫·布鲁斯特第一次记录,并在二十世纪初由E.G.Coker和伦敦大学的L.N.G.Filon发展应用。随着对光弹性现象了解的深入,人们开始利用光弹性效应去检查机械工件、桥梁或水坝的内部应力分布。

日常生活中,我们会接触到形形色色的物体。小到塑料尺子、水杯,大到桥梁、楼宇。我们在制造它们的时候,都会考虑到受力的问题。例如在建造桥梁时,哪些地方承受的压力大?哪些地方需要加固?桥梁形状是否合理?能不能达到设计的载重标准?这都是在前期的设计过程中需要考虑的因素。

如果能够直观看出桥内部各个位置的受力情况,桥梁结构便能得到极大的优化,并大大节约建筑材料。经过多年的研究,人们最终找到了如何观察物体内部受力情况的方法,那就是——光测弹性法。

光测弹性法最初起源于一种光学现象:光弹性现象。光弹性现象由苏格兰物理学家大卫·布鲁斯特第一次记录,并在二十世纪初由E.G.Coker和伦敦大学的L.N.G.Filon发展应用。随着对光弹性现象了解的深入,人们开始利用光弹性效应去检查机械工件、桥梁或水坝的内部应力分布。

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