Rheologische Probleme der Spannungsoptik

Zusammenfassung

Nach einem kurzen Überblick über die heutige Bedeutung des spannungsoptischen Modellverfahrens für die praktische und theoretische Untersuchung von Festigkeitsproblemen wird zunächst das Prinzip der Spannungsoptik in großen Zügen erläutert.

Als quasi-rheologisches Problem, d. h. als Analogie zu Strömungsvorgängen, ergibt sich:

• 1. das bildhafte Entstehen und Wandern der Isochromaten in Abhängigkeit von den aufgebrachten mechanischen Spannungen als Analogie zu Strömungs- bzw. Auffüllvorgängen.

• 2. Der Vergleich zwischen dem Verlauf der Hauptspannungstrajektorien und Stromlinien, und zwar besteht nach Nemeny (1933) allgemein keine Übereinstimmung.

Als rheologisches Problem im engeren Sinne erweist sich das starke Kriechen und Altern der spannungsoptischen Werkstoffe im Vergleich zu den sonstigen technischen Werkstoffen. Obwohl die spannungsoptischen Werkstoffe hier ungünstig liegen, sind ihre Relaxationseigenschaften derartig und so mit dem optischen Effekt gekoppelt, daß es trotzdem möglich ist:

• I. ohne größere versuchstechnische Schwierigkeiten den Relaxationseinfluß aus den Meßergebnissen zu eliminieren, als ob es sich um ideal elastische Werkstoffe handelt.

• II. diese Eigenschaften sogar (nach Oppelt [1931] bzw. nach neueren amerikanischen Autoren) dahingehend auszunützen, Spannungen in Modellen als Restspannungen einzuspeichern, und zwar lassen sich derart behandelte Modelle danach beliebig zerschneiden, ohne daß die eingespeicherte Spannung verloren geht. Hierdurch können an den Modellen dreidimensionale Spannungsuntersuchungen zweidimensional an herausgeschnittenen Stücken durchgeführt werden.

Schließlich besteht neuerdings nach Hiltscher (1953) auch die Möglichkeit, spannungsoptische Modellversuche im Übergangsgebiet zwischen elastischem und plastischem Dehnungsbereich durchzuführen, nachdem spannungsoptische Werkstoffe mit geeignetem rheologischem Verhalten gefunden wurden.