[发明专利]一种粘性介质非均匀压力光弹性测量方法

说明书

本发明涉及一种粘性介质非均匀压力光弹性测量方法，包括以下步骤：Ⅰ.将透明的粘性介质填充到透明的挤压模具内，并在挤压模具上安装柱塞；Ⅱ.在挤压模具一侧放置光源和起偏镜，其中起偏镜位于光源和挤压模具之间，挤压模具另一侧放置检偏镜，完成偏振光场的布置；Ⅲ.开启光源，随后柱塞下移对粘性介质进行加载，并使粘性介质流出挤压模具外；Ⅳ.柱塞加载粘性介质使粘性介质挤压变形的同时，利用光弹性测量仪对挤压区域粘性介质进行光弹性测量分析；Ⅴ.对光弹性数据进行处理，得到粘性介质挤压区域应力分布，进而得到压力分布，本发明具有可以建立粘性介质在不同变形量、变形速率条件下的非均匀压力分布模型的优点。

技术领域

本发明涉及粘性介质成形技术领域，尤其涉及一种粘性介质非均匀压力光弹性测量方法。

背景技术

在使用粘性介质进行板材成形的领域中，一般采用具有应变速率敏感性的高分子材料作为传力介质，而粘性介质变形速率对成形产生较大的影响，由于成形件变形的不均匀性，使得粘性介质在不同变形位置应变速率不同，引起粘性介质形成非均匀压力。而粘性介质的非均匀压力目前是通过理论计算和有限元仿真获得，仍亟需一种通过实验手段测量粘性介质非均匀压力的方法。

因此，针对以上不足，需要提供一种粘性介质非均匀压力光弹性测量方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决当下缺乏测量粘性介质在成形过程中非均匀压力变化的实验手段的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种粘性介质非均匀压力光弹性测量方法，包括以下步骤，

Ⅰ.将透明的粘性介质填充到透明的挤压模具内，并在挤压模具上安装柱塞；

Ⅱ.在挤压模具一侧放置光源和起偏镜，其中起偏镜位于光源和挤压模具之间，挤压模具另一侧放置检偏镜，完成偏振光场的布置；

Ⅲ.开启光源，随后柱塞下移对粘性介质进行加载，并使粘性介质流出挤压模具外；

Ⅳ.柱塞加载粘性介质使粘性介质挤压变形的同时，利用光弹性测量仪对挤压区域粘性介质进行光弹性测量分析；

Ⅴ.对光弹性数据进行处理，得到粘性介质挤压区域应力分布，进而得到压力分布。

通过采用上述技术方案，利用粘性介质受到载荷时从粘性介质射出的偏振光会产生光程差，利用光程差可得到粘性介质内部应力分布，而粘性介质在加载过程中处于动态变化中，因此照射到检偏镜上的光线不断变化，通过动态变化的数据组合进行分析，最终得出粘性介质的准确地非均匀压力分布，为后续进行不同粘性介质的非均匀压力特点的分析提供准确的依据。

作为对本发明的进一步说明，优选地，挤压模具内开设有方形槽、锥形槽和柱形孔，方形槽位于挤压模具上部，锥形槽位于挤压模具中部，锥形槽与方形槽相通，柱形孔位于挤压模具下部，柱形孔与锥形槽相通，柱形孔口径小于方形槽口径，粘性介质填充在方形槽和锥形槽内并能流入柱形孔内。

通过采用上述技术方案，设置方形槽模拟实际成形过程中粘性介质的存放区域，设置锥形槽实现压力集中，设置柱形孔模拟型腔，采用简单的结构即可模拟出实际的粘性介质成形过程受力变化，无需采用真实的板材进行测量实验，既能避免板材浪费，又能通过锥形槽和柱形孔合理尺寸设计，结合光弹性测量方法获取准确的粘性介质非均匀压力分布。

作为对本发明的进一步说明，优选地，锥形槽下端口径与柱形孔的孔径之比为1000～14000。

通过采用上述技术方案，设置合理范围的挤压比，在改变粘性介质变形量的同时，更为贴合实际的成形工况，有助于后续分析出准确的粘性介质应用标准。

作为对本发明的进一步说明，优选地，挤压模具由无色透明的钢化玻璃制成。