电子散斑相关技术及其在工程检测中的应用研究

【摘要】： 在工程材料力学中,变形后的梁弯曲轴线称为挠曲轴线,简称挠曲线。它反映了材料的力学性质,是研究材料特性的重要参数。对梁挠曲线测量研究时,由于弯曲度小,无法用常规的方法进行测量,因此常用激光全息法,但此方法不仅需要显影、定影等湿处理手段,还需要暗房操作等条件,限制了光学检测技术在实际工程中的应用。 本文根据电子散斑相关技术具有实时、全场、快速、无须暗房操作等特点。首先,将电子散斑干涉技术应用到研究梁的形变位移测量中,实现了光学检测技术由实验走向实际应用,但由于它对测量环境的抗干扰能力较低,给实时检测带来了影响。因此,本文主要阐述了电子剪切散斑干涉测量技术,介绍它的系统组成与测量原理,分析研究了剪切散斑中各种位相测量的方法,并讨论了在不同测量条件下各方法对精度的影响。 其次,将电子剪切散斑干涉技术应用到实验研究中,分别运用电子剪切散斑干涉技术时间相移法和空间载波Fourier变换法对典型试件的位移导数场进行求解,将实验结果与理论值进行比较分析,证实了电子剪切散斑干涉技术空间载波Fourier变换法在实际检测中不仅具有近似于时间相移法的精度,还显示出其动态测量的优势。 第三,分别将电子散斑相关技术应用到实际工程材料力学检测中。应用电子散斑干涉技术时间相移法对梁形变的位移场进行测量,并与理论解进行比较分析。应用电子剪切散斑干涉技术时间相移法、空间载波Fourier变换法对梁形变的位移导数场进行测定,得出了其形变位移导数场分布图,通过与理论计算数值的比较分析,进一步显示了电子剪切散斑干涉技术空间载波Fourier变换法作为一种实用的测量方法,将会在工业检测中获得广泛的应用。