(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211229888.7 (22)申请日 2022.10.08 (71)申请人 上海镭望光学 科技有限公司 地址 201821 上海市嘉定区叶城路128 8号6 幢J (72)发明人 朱玲琳　曾爱军　胡敬佩　黄惠杰　 (74)专利代理 机构 上海恒慧知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 31317 专利代理师 秦翠翠 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G01N 21/23(2006.01) G01L 1/24(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种应力双折 射计算方法 (57)摘要 一种应力双折射计算方法， 包括步骤： 确定 样品的比例极限及临界载荷； 建立样品的有限元 仿真并提取节 点的空间应力数据； 确定光传输方 向， 并进行坐标系转化； 提取垂直于光传播方向 的正应力及切应力， 计算垂直于光传输平面的主 应力和次主应力； 计算样品的双折射数值并判定 快轴角。 通过样品的比例极限及临界载荷来确定 是否适用光弹性方程计算样品的双折射数值， 进 一步给出主应力和次主应力的具体计算公式， 并 给出快轴角的计算公式， 及快轴角的判定方法， 解决了现有应力双折射计算方法定义不清晰， 计 算不详细的问题。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115544837 A 2022.12.30 CN 115544837 A 1.一种应力双折 射计算方法， 其特 征在于， 包括 步骤： 确定样品的比例极限及临界载荷； 建立样品的有限元仿真并提取节点的空间应力数据； 确定光传输方向， 并进行坐标系转 化； 提取垂直于光传播方向的正应力及切应力， 计算垂直于光传输平面的主应力和次主应 力； 计算样品的双折 射数值并判定快轴角。 2.如权利要求1所述的应力双折射计算方法， 其特征在于， 外加载荷小于所述比例极限 及临界载荷， 使得应力 ‑应变‑位移为线性化关系， 以采用光弹性方程计算样品的双折射数 值。 3.如权利要求1所述的应力双折射计算方法， 其特征在于， 所述空间应力数据包括正应 力数据和 切应力数据。 4.如权利要求1所述的应力双折射计算方法， 其特征在于， 所述坐标系转化为空间坐标 系转化， 由笛卡尔坐标系转 化为光传输方向坐标系。 5.如权利要求1所述的应力双折射计算方法， 其特征在于， 所述计算垂直于光传播方向 的主应力及次主应力具体为计算垂直于光传播方向平面内的平面主应力及次主应力。 6.如权利要求1所述的应力双折射计算方法， 其特征在于， 所述计算垂直于光传播方向 的主应力及次主应力， 具体 计算公式为： 其中， σ1为主应力， σ2为次主应力， σx、 σy为正应力数据， τxy为切应力数据。 7.如权利要求6所述的应力双折射计算方法， 其特征在于， 所述计算样品的双折射数 值， 计算公式为： Δn ＝C( σ1‑σ2)， 其中， Δn 为双折射数值， C为常数。 8.如权利要求6所述的应力双折 射计算方法， 其特 征在于， 所述快轴角的计算公式为： 2 θ ＝arctan(2 τxy/( σx‑σy))+2k π； 其中， θ 为快轴角， k 为正整数， θ 的判定方式为： 当σx>σy， θ ＝‑θ； 当σx<σy， 若 τxy<0， 则 θ ＝( π ‑2 θ )/2， 若 τxy>0， 则 θ ＝( ‑π‑2 θ )/2。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115544837 A 2一种应力双折射计算方 法 技术领域 [0001]本发明涉及应力双折 射技术领域， 具体涉及一种应力双折 射计算方法。 背景技术 [0002]在计算应力双折射时， 常采用光弹性方程， 经发明人研究发现， 光弹性方程并不是 适合所有样品的应力 双折射计算， 因此， 仍需要对应力 双折射计算方法进 行深入研究， 界定 光弹性方程的应用范围， 明确主应力的具体 计算方式以及明确快轴角的具体判定方法。 发明内容 [0003]针对应力双折射计算过程中存在的问题， 本申请提供一种应力双折射计算方法， 通过明确 光弹性方程的应用范围， 明确主应力的具体计算方式， 以及明确快轴角的具体判 定方法， 以解决现有应力双折 射计算方法定义 不清晰， 计算 不详细的问题。 [0004]本发明的技 术方案如下： [0005]本发明提供一种应力双折 射计算方法， 包括 步骤： [0006]确定样品的比例极限及临界载荷； [0007]建立样品的有限元仿真并提取节点的空间应力数据； [0008]确定光传输方向， 并进行坐标系转 化； [0009]提取垂直于光传播方向的正应力及切应力， 计算垂直于光传输平面的主应力和次 主应力； [0010]计算样品的双折 射数值并判定快轴角。 [0011]进一步优选的， 外加载荷小于所述比例极 限及临界载荷， 使应力 ‑应变‑位移为线 性化关系， 以采用光弹性方程计算样品的双折 射数值。 [0012]进一步优选的， 所述空间应力数据包括 正应力数据和 切应力数据。 [0013]进一步优选 的， 所述坐标系转化为空间坐标系转化， 由笛卡尔坐标系转化为光传 输方向坐标系。 [0014]进一步优选的， 所述计算垂直于光传播方向的主应力及次主应力具体为计算垂直 于光传播方向平面内的平面主应力及次主应力。 [0015]进一步优选 的， 所述计算垂直于光传播方向的主应力及次主应力， 具体计算公式 为： [0016] [0017] [0018]其中， σ1为主应力， σ2为次主应力， σx、 σy为正应力数据， τxy为切应力数据。 [0019]进一步优选的， 所述计算样品的双折射数值， 计算公式为： Δn＝C( σ1‑σ2)， 其中， Δ n为双折射数值， C为常数。说　明　书 1/4 页 3 CN 115544837 A 3