ISO 10345-1:1992

Glass - Determination of stress-optical coefficient - Part 1: Tensile test

Describes the tensile test for isotropic glass. The wavelength-dependent stress-optical coefficient is a characteristic value of materials and it is necessary for determining the stress from results of measurement of stress birefringence.

Verre — Détermination du coefficient photo-élastique — Partie 1: Essai de traction

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 06-May-1992
• ICS: 81.040.01 - Glass in general
• Technical Committee: ISO/TC 48 - Laboratory equipment
• Drafting Committee: ISO/TC 48 - Laboratory equipment
• Current Stage: 9060 - Close of review
• Completion Date: 04-Mar-2030

Relations

• Consolidated By: ISO/FDIS 19011-A - Guidelines for quality and/or environmental management systems auditing - Part A: Document identified as Part A and B to facilitate balloting by both ISO/TC 176/SC 3 and ISO/TC 207/SC 2
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Consolidated By: ISO 19011:2002 - Guidelines for quality and/or environmental management systems auditing
• Effective Date: 06-Jun-2022

Overview

ISO 10345-1:1992 specifies a standardized tensile test method for determining the stress‑optical coefficient of isotropic glass. The stress‑optical coefficient is the wavelength‑dependent ratio of induced birefringence (optical path difference) to applied uniaxial stress, a material constant used to calculate stress from measured stress birefringence. This part covers specimen geometry, apparatus, test procedure, measurement accuracy and reporting requirements for laboratory evaluation of glass.

Key topics and technical requirements

• Scope: Applies to isotropic glass; complementary Part 2 covers bending tests.
• Definition: Stress‑optical coefficient = ratio of birefringence effect to applied uniaxial stress.
• Specimen dimensions and condition:
  • Rectangular cross‑section area ≥ 25 mm² and length ≥ 50 mm.
  • Breadth and height not less than 4 mm (≥6 mm if pivot-mounted).
  • Surfaces for light transmission ground and polished; avoid inhomogeneous residual stresses.
• Apparatus:
  • Height measuring device accurate to 0.01 mm.
  • Stressing equipment with force measuring device accurate to 1% and alignment to avoid bending/shear.
  • Polarization measuring equipment with compensator capable of measuring optical path difference to 5 nm.
  • Light source: white light with interference filter for 589.3 nm (or state alternative wavelength).
• Procedure and measurement:
  • Tests at room temperature (15 °C to 35 °C); deviations must be reported.
  • Measure optical path difference at the specimen centre for at least two tensile forces (recommended >100 N and differing by >200 N).
  • Keep optical measurement position within specified vertical (≤10 mm) and horizontal (≤¼ specimen height) limits.
  • Determine K from measured optical path differences; when more than two forces are used, determine K by graph or calculation.
• Reporting: Include reference to ISO 10345‑1, glass type, wavelength, testing temperature (if outside range), and the stress‑optical coefficient with units and chosen testing forces.

Applications and users

ISO 10345‑1 is used where accurate optical stress analysis or stress measurement from birefringence is required:

• Optical glass manufacturers and quality control laboratories
• Materials scientists and research labs studying stress–optical behavior
• Metrology and calibration labs performing stress birefringence measurements
• Design and failure‑analysis teams in optics and glass components

Practical applications include stress mapping in lenses and glassware, calibration of photoelastic measurements, and verifying material constants for optical simulation.

Related standards

• ISO 10345‑2 - Glass - Determination of stress‑optical coefficient: Part 2: Bending test
• ISO 9802 - Raw optical glass: vocabulary (referenced for terminology)

Keywords: ISO 10345‑1:1992, stress‑optical coefficient, tensile test, glass, birefringence, polarization measurement, optical path difference.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL
STANDARD
First edition
1992-05-O 1
_ I---- ------------- -~-__--____I I_.---- -------. --- I______- --~----
Glass - Determination of stress-optical
coefficient -
Part 1:
Tensile test
Verre - D&termination du coefficient photo-@lastique -
Pat-tie I: Essai de traction
PM--
Pm-
------- ---I- -----I ---.-- ------- .-- ._- .--.-__-___ --_-- _,-_.-_^_ ---_ -- _--.---^---------~I____
Reference number
IS0 103451: 1992( 65)
IS0 10345=1:1992(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing international Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the
work. IS0 collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an lnter-
national Standard requires approval by at least 75 % of the member
bodies casting a vote.
International Standard IS0 10345-I was prepared by Technical Com-
mittee lSO/TC 48, Laboratory glassware and related apparatus, Sub-
Committee SC 5, Quality of glassware.
IS0 10345 consists of the following parts, under the general title
Glass -- Determination of stress-optical coefficient:
- Part I: Tensile test
- Part 2: Bending test
Annex A of this part of IS0 10345 is for information only.
0 IS0 1992
All rights reserved. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without
permission in writing from the publisher.
lnternationa I Organizati on for Standardiz ation
1 Genkve 20 l Switzerland
Case Postal e 56 l CH-I 21
Printed in Switzerland
ii
IS0 10345=1:1992(E)
INTERNATIONAL STANDARD
- Determination of stress-optical coefficient -
Glass
Part 1:
Tensile test
NOTE 2 The stress-optical coefficient can also be de-
1 Scope
termined by a compressive test if bend stress and shear
stress are sufficiently insignificant (see 4.2 and 6.3). The
This part of IS0 10345 describes the tensile test for
direction of the testing force is then opposite to that of the
determining the stress-optical coefficient of isotropic
tensile test and the compensator shall be applied after
glass. The stress-optical coefficient is a character-
being turned through 90°.
.
istic value of materials and it is necessary for de-
results of
termining the stress from the
measurement of stress birefringence. 4 Apparatus
2 Definition 4.1 Device for measuring the height of the test
specimen, to the nearest 0,Ol mm.
For the purposes of this part of IS0 10345, the fol-
lowing definition applies.
4.2 Apparatus, consisting of stressing equipment
including force measuring device and polarization
2.1 stress-optical coefficient: Ratio of birefringence
measuring equipment with compensator.
effect to applied uniaxial stress on an optical ma-
terial. [ISO 9802[11]
The stressing equipment shall allow the application
As 1
of an uniaxial tensile load to the vertically arranged
=-.-
. . .
K
(1)
a 0
test specimen across the measuring area (see fig-
ure I). The test specimen shall not be loaded simul-
where
taneously by shearing and bending. The force
measuring device shall be capable of determining
K is the stress-optical coefficient;
the testing forces to an accuracy of 1 %. The design
AT L of the stressing equipment and test specimen hold-
is the optical path difference;
ing device shall allow the tensile axis to be aligned
a is the light path in the test specimen
with the axis of the test specimen during the test.
(which is identical with the breadth h of
the test specimen); The polarization measuring equipment shall allow
the measurement of the optical path difference with
(T is the tensile or compressive stress.
the compensator to 5 nm. The light source shall be
white light with a corresponding interference filter
NOTE 1 The stress-optical coefficient is a function of the
for the wavelength of 589,3 nm.
wavelength. It can be either positive or negative.
The stressing equipment and the polarization
measuring equipment shall be reciprocally adjust-
3 Principle
able in both the horizontal and vertical directions,
so that the centre of the test specimen is located in
Uniaxial loading of the test specimen in the tensile
the viewing axis of the polarization measuring
test and stress-optical measurement of the optical
equipment.
path difference at the centre of the test specimen.
IS0 10345-1:1992(E)
Dimensions in miiiimetres
DIrectIon of testlng force
Measurlng surface -
DIrectIon of
...

ISO
NORME
INTERNATIONALE
Première édition
1992-05-O 1
Verre - Détermination du coefficient
photo-élastique -
Partie 1:
Essai de traction
Glass - Determhation of stress-optical coefficient -
Part 1: Tensile test
--
--y
..--. . . . e-.--s_--- -.-.- _-- -_- ____ _ --_____^__ .____ ^__-
______ _ -_________. ._-. _- ---.- - ------ --- - __.- _.--.-- -- .-
- .___~
-- _. .- -
---- - ----
Numéro de référence
_ _ _ . .
----
_ _ _ _ . ISO 10345-l :1992(F)

ISO 103451:1992(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres
de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre inté-
ressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé
à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux tra-
vaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotech-
nique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techni-
ques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins
des comités membres votants.
La Norme internationale ISO 10345-I a été élaborée par le comité tech-
nique ISO/TC 48, Verrerie de laboratoire et appareils connexes, sous-
comité SC 5, Qualité de /a verrerie.
L’ISO 10345 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre
général Verre - Détermination du coefficient photo-élastique:
- Partie 1: Essai de traction
- Partie 2: Essai de flexion
L’annexe A de la présente partie de I’ISO 10345 est donnée uniquement
à titre d’information.
0 60 1992
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être repro-
duite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou
mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit cie l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-1211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
NORME INTERNATIONALE ISO 103451:1992(F)
- Détermination du coefficient photo-élastique -
Verre
Partie 1:
Essai de traction
3 Principe
1 Domaine d’application
La présente partie de I’ISO 10345 prescrit un essai Chargement uniaxe de l’éprouvette lors de l’essai
de traction et mesure photo-élastique de la diffé-
de traction permettant de déterrniner le coefficient
rence de chemin optique au centre de l’éprouvette.
photo-élastique d’un verre isotrope. Le coefficient
photo-élastique est une valeur caractéristique des
NOTE 2 Le coefficient photo-élastique peut également
matériaux, nécessaire pour déterminer la contrainte
être déterminé au moyen d’un essai de compression si la
à partir des résultats de mesure de la biréfringence
contrainte de flexion et la contrainte de cisaillement sont
induite par la contrainte.
suffisamment faibles (voir 4.2 et 6.3). La direction de la
force appliquée est alors opposée à celle qui l’est au
cours de l’essai de traction et le compensateur doit être
2 Définition
introduit après avoir été tourné suivant un angle de 90’.
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO
4 Appareillage
10345, la définition suivante s’applique.
4.1 Dispositif permettant de mesurer la hauteur de
2.1 coefficient photo-élastique: Rapport de la biré-
l’éprouvette, à 0.01 mm près.
fringence à la contrainte uniaxe appliquée au maté-
riau optique. [ISO 9802[11]
4.2 Appareillage composé d’un appareil de mesure
K As 1
--.-
-
. . .
(1) des contraintes comprenant un dispositif de mesure
~
a 0
de la force et un dispositif de mesure de la
où
polarisation avec compensateur.
est le coefficient photo-élastique; L’appareil de mesure des contraintes internes doit
K
permettre d’appliquer une charge de traction uniaxe
AY * est la différence de chemin optique:
sur la surface de mesure de l’éprouvette disposée
verticalement (voir figure 1). L’éprouvette ne doit
a est le trajet de la lumière dans I’éprou-
subir simultanément aucune contrainte de ci-
vette (identique à la largeur h de
saillement ni aucune contrainte de flexion. Le dis-
l’éprouvette);
positif de mesure de la force doit pouvoir permettre
de mesurer les forces appliquées à 1 % près. L’ap-
est la contrainte de traction ou la
pareil de mesure des contraintes et le dispositif de
contrainte de compression.
fixation de l’éprouvette doivent être concus de facon
que l’axe de traction soit aligné sk l’axe ‘de
NOTE 1 Le coefficient photo-élastique est fonction de la
longueur d’onde. II peut être positif ou négatif. l’éprouvette pendant l’essai.

ISO 103451:1992(F)
Dimensions en millimètres
Directlon de la force appltquee
Surface de mesure
\
/
Dtrec tlon de transmkslon
de la lumlhe
Figure 1 - Éprouvette comportant des trous
Le dispositif de mesure de la polarisation doit per-
5 Éprouvettes
mettre de mesurer la différence de chemin optique
au moyen du compensateur à 5 nm près. La source
5.1 Dimensions des éprouvettes
lumineuse doit être une lumière blanche à laquelle
est associé un filtre interférentiel pour la longueur
Sur toute sa longueur, I, au moins égale à 50 mm,
d’onde de 589,3 nm.
I’éprouvette (voir figure 1) doit avoir une section
(h x 11) d’au
rectangulaire moins
transversale
L’appareil de mesure des contraintes et le dispositif
25 mm*. Sa largeur, h, et sa hauteur, 11, ne doivent
de mesure de la polarisation doiv
...

ISO
NORME
INTERNATIONALE
Première édition
1992-05-O 1
Verre - Détermination du coefficient
photo-élastique -
Partie 1:
Essai de traction
Glass - Determhation of stress-optical coefficient -
Part 1: Tensile test
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--y
..--. . . . e-.--s_--- -.-.- _-- -_- ____ _ --_____^__ .____ ^__-
______ _ -_________. ._-. _- ---.- - ------ --- - __.- _.--.-- -- .-
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Numéro de référence
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_ _ _ _ . ISO 10345-l :1992(F)

ISO 103451:1992(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres
de I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque comité membre inté-
ressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique créé
à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux tra-
vaux. L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique
internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotech-
nique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techni-
ques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins
des comités membres votants.
La Norme internationale ISO 10345-I a été élaborée par le comité tech-
nique ISO/TC 48, Verrerie de laboratoire et appareils connexes, sous-
comité SC 5, Qualité de /a verrerie.
L’ISO 10345 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre
général Verre - Détermination du coefficient photo-élastique:
- Partie 1: Essai de traction
- Partie 2: Essai de flexion
L’annexe A de la présente partie de I’ISO 10345 est donnée uniquement
à titre d’information.
0 60 1992
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être repro-
duite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou
mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit cie l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-1211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
NORME INTERNATIONALE ISO 103451:1992(F)
- Détermination du coefficient photo-élastique -
Verre
Partie 1:
Essai de traction
3 Principe
1 Domaine d’application
La présente partie de I’ISO 10345 prescrit un essai Chargement uniaxe de l’éprouvette lors de l’essai
de traction et mesure photo-élastique de la diffé-
de traction permettant de déterrniner le coefficient
rence de chemin optique au centre de l’éprouvette.
photo-élastique d’un verre isotrope. Le coefficient
photo-élastique est une valeur caractéristique des
NOTE 2 Le coefficient photo-élastique peut également
matériaux, nécessaire pour déterminer la contrainte
être déterminé au moyen d’un essai de compression si la
à partir des résultats de mesure de la biréfringence
contrainte de flexion et la contrainte de cisaillement sont
induite par la contrainte.
suffisamment faibles (voir 4.2 et 6.3). La direction de la
force appliquée est alors opposée à celle qui l’est au
cours de l’essai de traction et le compensateur doit être
2 Définition
introduit après avoir été tourné suivant un angle de 90’.
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO
4 Appareillage
10345, la définition suivante s’applique.
4.1 Dispositif permettant de mesurer la hauteur de
2.1 coefficient photo-élastique: Rapport de la biré-
l’éprouvette, à 0.01 mm près.
fringence à la contrainte uniaxe appliquée au maté-
riau optique. [ISO 9802[11]
4.2 Appareillage composé d’un appareil de mesure
K As 1
--.-
-
. . .
(1) des contraintes comprenant un dispositif de mesure
~
a 0
de la force et un dispositif de mesure de la
où
polarisation avec compensateur.
est le coefficient photo-élastique; L’appareil de mesure des contraintes internes doit
K
permettre d’appliquer une charge de traction uniaxe
AY * est la différence de chemin optique:
sur la surface de mesure de l’éprouvette disposée
verticalement (voir figure 1). L’éprouvette ne doit
a est le trajet de la lumière dans I’éprou-
subir simultanément aucune contrainte de ci-
vette (identique à la largeur h de
saillement ni aucune contrainte de flexion. Le dis-
l’éprouvette);
positif de mesure de la force doit pouvoir permettre
de mesurer les forces appliquées à 1 % près. L’ap-
est la contrainte de traction ou la
pareil de mesure des contraintes et le dispositif de
contrainte de compression.
fixation de l’éprouvette doivent être concus de facon
que l’axe de traction soit aligné sk l’axe ‘de
NOTE 1 Le coefficient photo-élastique est fonction de la
longueur d’onde. II peut être positif ou négatif. l’éprouvette pendant l’essai.

ISO 103451:1992(F)
Dimensions en millimètres
Directlon de la force appltquee
Surface de mesure
\
/
Dtrec tlon de transmkslon
de la lumlhe
Figure 1 - Éprouvette comportant des trous
Le dispositif de mesure de la polarisation doit per-
5 Éprouvettes
mettre de mesurer la différence de chemin optique
au moyen du compensateur à 5 nm près. La source
5.1 Dimensions des éprouvettes
lumineuse doit être une lumière blanche à laquelle
est associé un filtre interférentiel pour la longueur
Sur toute sa longueur, I, au moins égale à 50 mm,
d’onde de 589,3 nm.
I’éprouvette (voir figure 1) doit avoir une section
(h x 11) d’au
rectangulaire moins
transversale
L’appareil de mesure des contraintes et le dispositif
25 mm*. Sa largeur, h, et sa hauteur, 11, ne doivent
de mesure de la polarisation doiv
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