Анализ особенностей азимутальных зависимостей интенсивности света в методе фотоупругости

Цель. Установить связь интенсивности света, проходящего через нагруженный образец с состоянием поляризации и величиной действующей силы с учётом наведённого поляризационного дихроизма.

Процедура и методы. Проведено экспериментальное исследование азимутальной зависимости интенсивности монохроматического света, проходящего через прозрачный образец, подвергнутый одноосному сжатию. Построены и проанализированы теоретические модели, учитывающие возможное отклонение оптической оси образца от вертикали и наведённый поляризационный дихроизм.

Результаты. На основе изучения азимутальных зависимостей интенсивности света при различных нагрузках определено значение коэффициента фотоупругости исследуемого образца и коэффициента поглощения, обусловленного наведённой анизотропией.

Теоретическая и практическая значимость. Проведённый анализ показал необходимость учёта, помимо двулучепреломления, обусловленного приложенной к образцу нагрузки как наведённого поляризационного дихроизма, так и возможного отклонения оптической оси, для полного анализа азимутальных зависимостей интенсивности света.

1. Фрохт М. М. Фотоупругость: Поляризационно-оптический метод исследования напряжений: в 2 т. Т. 1. М., Л.: Гостехиздат, 1948-1950. 432 с.

2. Партон В. З. Механика разрушения: От теории к практике. М.: Наука, 1990. 240 с.

3. Residual stresses in glass after molding and its influence on optical properties / A. Yi, B. Tao, F. Klocke, O. Dambon, F. Wang // Procedia Engineering. 2011. Vol. 19. No. 2. P. 402–406. DOI:10.1016/j.proeng.2011.11.132.

4. Research on stress through photoelastic experiment and finite element method considering sliding wear / T. Yang, Y. Wei, J. Han, Z. Chen // Journal of Measurements in Engineering. 2024. Vol. 12. No. 2. P. 324–332. DOI: 10.21595/jme.2024.23791.

5. Степанова Л. В. Цифровая фотоупругость и её применение для задач механики разрушения: учебное пособие обучающихся по основным образовательным программам высшего образования по направлению подготовки 01.04.03 Механика и математическое моделирование и по специальности 01.05.01 Фундаментальная математика и механика. Самара: Издательство Самарского университета. 2021. 66 с.

6. Vargas-Isaza С. A., Posada J., Brinez-de Leon J. C. Analysis of the Stress Field in Photoelasticity Used to Evaluate the Residual Stresses of a Plastic Injection-Molded Part // Polymers. 2023. No. 15 (16). Article ID 3377. DOI: 10.3390/polym15163377.

7. Biomechanical behavior of tilted abutment after fixed partial denture restoration of CAD /CAM materials / T. Zhu, J. Chen, Y. Xu, Z. Zhu, J. Wang et al. // BMC Oral Health. 2024. Vol. 24. Article no. 1128. DOI: 10.1186/s12903-024-04890-7.

8. Sobczak M., Asejczyk M., Wilczyński M. The effect of pupil size on the measurement of corneal birefringence properties: preliminary study // Scientific Reports. 2023. Vol. 13. Article no. 17439 (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-44706-2.

9. Сизов М. Н., Васильчикова Е. Н., Константинов М. С. Исследование искусственной оптической анизотропии, обусловленной механическим воздействием, поляризационно-оптическим методом // Молодёжная петербургская школа-конференция инженеров-педагогов: сборник материалов научной конференции (Санкт-Петербург, 22–23 апреля 2025 года). СПб.: ФГАОУ ВО ≪Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого≫, 2025. С. 73–75.

10. Кесаев В. В. Метод изопах в неполяризованном свете // Письма в Журнал технической физики. 2022. Т. 48. № 22. С. 43–46. DOI: 10.21883/PJTF.2022.22.53807.19360.

11. Лихачев А. В., Табанюхова М. В. Новый алгоритм обработки данных метода фотоупругости // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2022. № 79. С. 100–110. DOI: 10.17223/19988621/79/9.

12. Джерард А., Бёрч Дж. М. Введение в матричную оптику / пер. с англ. А. И. Божкова и Д. В. Власова; под ред. В. В. Коробкина. М.: Мир, 1978. 342 с.

13. Аззам Р., Башара Н. Эллипсометрия и поляризованный свет / пер. с англ. под ред. А. В. Ржанова и К. К. Свиташева. М.: Мир, 1981. 583 с.