Spannungsoptik

Die vorliegende zweite Auflage muBte praktisch vollstandig neu geschrieben und aus GrUnden des Umfangs auf zwei Bande verteilt werden. Band 1 enthalt die theoretischen und verfahrenstechnischen Grundlagen und die mehr klas­ sischen Verfahren der ebenen und raumlichen Spannungsoptik. Band 2 behandelt spezielle Verfahren, Anwendungen und neuere Entwicklungen. Auch in der zweiten ~uflage wurden aus GrUnden der Tradition, in Anlehnung an die bekannten AusdrUcke "photoelasticity" und "photoelasticite", und nicht zu­ letzt wegen der meist vorausgesetzten strengen Proportionalitat zwischen Span­ nungen und Dehnungen die Bezeichnungen "Spannungsoptik", "spannungsoptische Untersuchungen" usw. beibehalten, obgleich physikalisch die Dehnungen das Pri­ mare darstellen und daher "Dehnungsmessungen mit optischen Hilfsmitteln", "Dehnungsoptik" o.a. richtiger ware. ~m vorliegenden Band 1 werden die Grundlagen der Spannungsoptik beschrieben mit den vier Kapiteln "Theoretische und verfahrenstechnische Grundlagen", "Versuchs- und MeBtecimik", "Ebene Spannungsoptik" und "Raumliche Spannungs­ optik". Kapitel 1 enthalt die wichtigsten elastizitatstheoretischen und optischen Grundlagen, eine ausfUhrliche Darstellung der spannungsoptischen Zusammenhan­ ge, insbesondere der Grundgesetze, der Isochromaten und der Isoklinen, und die spannungsoptischen Modellgesetze. Zu der sowohl in der ebenen als auch raumlichen Spannungsoptik benotigten Versuchs- und MeBtechnik gehoren die Modellwerkstoffe, die Modellherstellung und die Modellbelastung. Diese vorwiegend praktischen Teile der spannungsop­ tischen Grundlagen sind im Kapitel 2 zu finden.

Inhaltsangabe1. Theoretische und verfahrenstechnische Grundlagen.- 1.1 Elastizitätstheoretische Grundlagen.- 1.1.1 Spannungen.- 1.1.1-1 Normal-, Schub- und Hauptspannungen.- 1.1.1-2 Spannungstensor.- 1.1.1-3 Randbedingungen.- 1.1.2 Dehnungen.- 1.1.2-1 Normal-, Schub- und Hauptdehnungen.- 1.1.2-2 Dehnungsrosetten.- 1.1.2-3 Dehnungstensor.- 1.1.3 Ebener Spannungszustand - ebener Formänderungszustand.- 1.1.3-1 Ebener Spannungszustand.- 1.1.3-2 Ebener Formänderungs- oder Verzerrungszustand.- 1.1.4 Geometrische Darstellung des Spannungs- und Dehnungszustandes.- 1.1.4-1 Kurvenscharen zur Beschreibung des Spannungs- und Dehnungszustandes.- 1.1.4-2 Kreis-Darstellungen des Spannungs- und Dehnungszustandes.- 1.1.4-3 Ellipsen- bzw. Eliipsoid-Darstellungen des Spannungs- und Dehnungszustandes.- 1.1.4-4 Polar-Darstellungen des zweiachsigen Spannungs- und Dehnungszustandes.- 1.1.5 Zusammenhang zwischen Spannungen und Dehnungen.- 1.1.5-1 Hookesches Gesetz.- 1.1.5-2 Allgemeine Zusammenhänge.- 1.1.5-3 Ebener Spannungszustand.- 1.1.5-4 Ebener Dehnungszustand.- 1.1.6 Differentialgleichungen des Gleichgewichtes in der Ebene.- 1.1.7 Scheiben, Platten, Schalen und Membrane.- 1.2 Optische Grundlagen.- 1.2.1 Natur des Lichtes.- 1.2.1-1 Korpuskulartheorie - Wellentheorie.- 1.2.1-2 Natürliches und polarisiertes Licht.- 1.2.1-3 Weißes und monochromatisches Licht.- 1.2.2 Die wichtigsten optischen Erscheinungen.- 1.2.2-1 Lichtausbreitung.- 1.2.2-2 Reflexion und Brechung bei optisch isotropen Medien.- 1.2.2-3 Brechung in anisotropen Medien. Natürliche und künstliche Doppelbrechung.- 1.2.2-4 Optisch aktive Stoffe.- 1.2.2-5 Interferenz.- 1.2.2-6 Beugung - Streuung.- 1.2.3 Linear, zirkular und elliptisch polarisiertes Licht.- 1.2.4 Polariskope.- 1.2.4-1 Aufbau und Wirkungsweise von Polariskopen.- 1.2.4-2 Anisotrope, doppelbrechende Medien in Polariskopen.- 1.2.4-3 Zusammenstellung verschiedener Polariskope.- 1.3 Spannungsoptische Grundlagen.- 1.3.1 Spannungsoptisches Gesetz.- 1.3.1-1 Zweidimensionale (ebene) Spannungsoptik.- 1.3.1-2 Isochromaten (Farbgleichen) und Isoklinen (Richtungsgleichen).- 1.3.1-3 Spannungsoptische Konstante - Eichung.- 1.3.1-4 Modelldicke.- 1.3.1-5 Einfarbiges und weißes Licht.- 1.3.1-6 Hilfsmittel der Kristalloptik.- 1.3.1-7 Sekundäre Hauptspannungen.- 1.3.1-8 Dreidimensionale (räumliche) Spannungsoptik.- 1.3.2 Isochromaten.- 1.3.2-1 Allgemeines.- 1.3.2-2 Isochromaten und Spannungen an lastfreien Rändern.- 1.3.2-3 Singuläre und isotrope Punkte.- 1.3.2-4 Bestimmung der Isochromatenordnung.- 1.3.2-5 Vervielfachung und Verschärfung von Isochromaten.- 1.3.2-6 Beispiele von Isochromaten.- 1.3.3 Isoklinen und Hauptspannungslinien.- 1.3.3-1 Entstehung von Isoklinen.- 1.3.3-2 Spannungsoptische Bestimmung der Isoklinen.- 1.3.3-3 Allgemeine Eigenschaften von Isoklinen.- 1.3.3-4 Isoklinen und Hauptspannungslinien an singulären und isotropen Punkten.- 1.3.3-5 Konstruktion der Hauptspannungslinien aus den Isoklinen.- 1.3.3-6 Allgemeines über Hauptspannungslinien.- 1.3.3-7 Beispiele von Isoklinen und Hauptspannungslinien.- 1.4 Modellgesetze.- 1.4.1 Einführung in die Modelltechnik.- 1.4.1-1 Allgemeines.- 1.4.1-2 Physikalische Ähnlichkeit.- 1.4.1-3 Zur Ermittlung von Modellgesetzen.- 1.4.2 Strenge, erweiterte und angenäherte statische Ähnlichkeitsgesetze.- 1.4.2-1 Strenge Ähnlichkeit.- 1.4.2-2 Erweiterte und angenäherte Ähnlichkeit.- 1.4.3 Modellgesetze für Sonderfälle.- 1.4.3-1 Stabilitätsprobleme.- 1.4.3-2 Rotationsprobleme.- 1.4.3-3 Eigengewichtsprobleme.- 1.4.3-4 Schwingungen, Wellen und Stoßprobleme.- 1.4.3-5 Berührungsprobleme.- 1.4.3-6 Verbundprobleme.- 1.4.3-7 Thermoelastische Probleme.- 1.4.4 Das "De Saint Venantsche Prinzip".- 1.4.5 Maßstabsfragen und Fehler bei spannungsoptischen Versuchen.- 1.4.5-1 Überblick.- 1.4.5-2 Maßstabsfehler.- 1.4.5-3 Versuchstechnische Fehler.- 1.4.6 Übertragung auf die Hauptausführung unter Berücksichtigung des Werkstoffverhaltens.- 1.4.6-1 Allgemeines.- 1.4.6-2 Übertragung bei statischen Beanspruchungen.- 1.4.6-3 Übertragun