Метод фотоупругости

Полоса каждого цвета указывает положение точек с одинаковой разностью главных напряжений. При использовании монохроматического света изображение представляет собой чередование темных полос - изоклин, соответствующих областям модели, где плоскость поляризации совпадает с направлением одного из главных напряжений. Кроме изоклин, на изображении присутствуют неподвижные темные полосы, в которых разность хода равна целому числу световых волн. С увеличением нагрузки картина полос в модели меняется, а их число увеличивается.

Таким образом, метод фотоупругости дает возможность получить картину распределения максимальных касательных и направлений главных напряжений в прозрачных моделях. Использование дополнительных способов обработки полученных результатов позволяет определить все компоненты ноля напряжений.

Изучение напряженного состояния массивов горных пород методом фотоупругости предъявляет определенные требования к оптически активным материалам, измерительной аппаратуре, технологии эксперимента.

Напряжение в горных породах возникает преимущественно под действием их веса, и, следовательно, при моделировании необходимо соблюдать условия механического подобия натуры и модели:

Исходя из этого изготовление моделей приемлемых размеров возможно лишь из низкомодульных материалов. К таким материалам относятся студни желатина, агар-агара (агарян) и др. Наиболее широкое распространение получил игдантин. Этот материал многократного использования позволяет с достаточной точностью моделировать напряжения от собственного веса пород на моделях размером от нескольких десятков сантиметров и более. Изготовление его не требует применения дорогостоящих компонентов и осуществляется в обычных лабораторных условиях.

Поскольку при решении задач инженерной геологии необходимо изучение напряжений неоднородных массивов пород, как правило, рассеченных разрывами и трещинами, то для замера полей напряжений требуется измерительная аппаратура с большим рабочим полем.