Photoelastic confirmation of surface stress relaxation in silica glasses: Fiber bending and rod torsion
Photoelastic confirmation of surface stress relaxation in silica glasses: Fiber bending and rod torsion
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石英玻璃表面应力松弛的光弹性证实：光纤弯曲和杆扭转
DOI：
10.1111/jace.17690
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发表时间：
2021
影响因子：
3.9
通讯作者：
Tomozawa, Minoru
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hausmann, Bronson D.;Aaldenberg, Emily M.;Tomozawa, Minoru
二氧化硅玻璃样品在低温应力下进行了各种热处理，随后使用偏光显微镜观察了它们在延迟方面的残余应力分布，证实了先前报道的快速表面应力松弛，同时提供了更详细的表征。测量了在大气水蒸气存在下在恒定弯曲应变下热处理的二氧化硅玻璃纤维的延迟分布，并将其拟合到先前开发的基于扩散的弛豫模型。还测量了在实验室空气中在 650°C 下热处理的石英玻璃棒在施加扭转剪切应变下的横截面的延迟，以确认残余表面剪切应力的存在，这是通过棒的扭矩随时间的减少来预测的。总之，这些结果证实了当弯曲应力和剪切应力存在水蒸气时会发生低温快速表面应力松弛。
Silica glass samples were given various heat treatments under stress at low temperatures and subsequently their residual stress distributions in terms of retardance were observed using a polarized light microscope, confirming previously reported fast surface stress relaxation while providing more detailed characterization. Retardance profiles of silica glass fibers heat‐treated under a constant bending strain in the presence of atmospheric water vapor were measured and fit to a previously developed diffusion‐based relaxation model. The retardance of a cross‐section of a silica glass rod heat‐treated at 650°C in lab air under applied torsional shear strain was also measured to confirm the presence of residual surface shear stress which was predicted by the decrease of torque with time for the rod. Together, these results confirm the low‐temperature fast surface stress relaxation which occurs when water vapor is present for both bending and shear stresses.
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