在实际工程中,三维应力问题的结构是非常普遍的,例如汽轮机叶根齿缘的受力状态,飞机的起落架等等都是三维应力问题。三维问题有一些可以简化为平面问题,大多数结构确是不能简化的,这时就需要进行三维光弹性分析。三维光弹性应力分析是目前最成熟,也是最普遍的用于解决三维问题的实验方法。很多中外学者一直在致力于数字光弹性的研究,但是大多数学者都是在研究平面数字光弹性技术。本文首先对前人在三维光弹性应力测试和分析技术的研究工作作了回顾,然后做了散光光弹性方法斜射公式的推导,并首次把数字光弹性技术引入到三维冻结切片法当中,将散光法和透射光弹法结合起来进行三维光弹性应力分析可以避免子切片的制作。对三维数字光弹性技术中的数字图像处理技术做了深入研究,从弹性力学出发,从理论上推导圆盘等倾角取值范围的定义,并通过数字图像处理技术,最终彻底解决了圆盘中等倾角的问题;在此基础上提取了等差线信息,并用实验进行了验证。针对在数字光弹性技术中的1/4波片对测试结果的影响进行了分析。文章中根据所探讨的数字光弹性技术应用于三维冻结切片法当中,对汽轮机叶根齿缘的三维接触应力进行了光弹性分析,采用透射光弹法和数字散光光弹性方法相结合的方式对构件进行了实验测试。在相移技术上采用一个1/4波片和偏振片的不同位置的组合得到四步相移图。