中国近代光测力学的进展和前景

实验力学是一门应用性很强的分支学科,是各学科发展必不可少的基础和手段,又是受到各学科发展以及整个国家工业和技术水平影响的学科.它包括理论研究、技术发展、仪器研制和应用各个方面.近年来中国实验力学有了较快的发展,现代光测力学是其中的一部分.近代光测力学是在原来光测弹性力学和云纹的基础上,由于激光问世而蓬勃发展起来的新原理和新技术,包括全息干涉、散斑干涉、焦散线法和云纹干涉法等等.同时,基于近年来图像处理方面的飞速发展和微机的普及,使近代光测力学的各方面,都向前跨了一大步.     

贴片云纹干涉法测复合应力强度因子

贴片法把Post提出的云纹干涉法向前推进了一步,它成本低、实验周期短、工艺简单,在一般光测力学实验室都可进行。由于贴片可以分离,使云纹干涉法用于现场测量成为可能。本文提出了估计裂纹尖端绝对位移的切点连线法。编写了可以计算尖端刚性位移和旋转的阻尼最小二乘法程序,应用单向栅线,测定复合应力强度因子,与理论值进行了比较,得到了满意的结果。计算和实验的位移场重合。     

云纹干涉法在新材料细观力学实验研究中的应用

本文介绍了云纹干涉法用于新材料细观力学实验研究的几个典型例子，实验结果不仅为这些新材料的细观本构理论研究提供了重要的实验依据，同时也表明云纹干涉法是固体材料细观力学实验研究的有效手段之一。最后简要地分析了云纹干涉法在细观力学实验研究中的测量能力。     

第三讲 云纹干涉法

1 引言本篇介绍了云纹干涉法的发展历史,光学原理,实验技术,在断裂测试中的应用及其发展前景。本篇采用的一种非常简单的方法来定量地解释云纹干涉条纹及其形成,使不熟悉波前干涉理论的初学者易于接受,而又不失其理论上的严谨。云纹干涉法(Moire Interferometry)是在经典云纹法基础上发展起来的一种光测力学新方法。它继承了经典云纹法的简易性、全场性、实时性、条纹定域在表面及不受试件材料限制等的优点,加之测量灵敏度高(可达0.25μm),条纹反差好,而越来越受到实验力学工作者的重视。同时,云纹干涉法综合了经典云纹法和全息干涉的概念和技术。尽管它的条纹形成机理和     

介质云纹干涉法

介质云纹干涉法石玲，戴福隆（清华大学工程力学系，北京１０００８４）１引言云纹干涉法在８０年代初由Ｄ．Ｐｏｓｔ首先提出，由于其灵敏度高、条纹反差好、分辨率高、可以实时观测等优点，得到了迅速发展和广泛应用￣［１］，然而，随着近代力学研究对象从宏观进入细观...     

2011年现代光测力学及其应用高级讲习班简介

随着光电技术和计算机图像处理技术的发展,现代光测力学技术也日趋成熟.除了在机械、土木、航空航天等科研与应用领域被广泛使用外,更是越来越多地被新兴学科领域,如生物科学、生命科学、新能源、新材料以及微纳科技等领域的研究人员所采用.这主要是因为诸如数字全息、云纹干涉、栅线投影、电子散斑干涉和数字图像相关测量等光测力学技术具有非接触、高分辨和全场测量的优点,而受到广大科研工作者和工程技术人员的关注和重视.中国力学学会实验力学专业委员会和教育工作委员会在连续3年举办光测力学实验教学讲习班和研讨班的基础上,2011年在国家自然科学基金委员会数理科学部主任基金的资助下,于2011年7月31日至8月5日在南京东南大学主办“现代光测力学及其应用高级讲习班”.      

细观力学实验技术综述

本文以应用较多的光测技术为主,综述了细观力学测量中光、声、磁、射线等试验技术.可望在细观研究中发挥重要作用的光学方法有全息干涉、激光或非相干光散斑法、云纹和云纹干涉法、格子法、各种显微镜技术、衍射法和射线技术.在各种方法中,图像处理系统和技术都将发挥很大的作用。     

用云纹干涉法研究金属焊点的热变形问题

本文采用现代光测力学的云纹干涉法，对铜－可伐焊接件热应变问题进行了实验研究，确定了焊层的热应变特征，结果表明：由于热膨胀系数不匹配、焊层存在复杂的应力状态，它不仅受到焊板材料对它的剪切作用，而且受到纵向拉伸、挤压作用。这对于认识微电子封装芯片焊层的热疲劳失效机理有重要意义     

单光束楔形镜云纹干涉法

本文利用单光束楔形镜云纹干涉法代替传统的双光束云纹干涉法进行位移场和应变场的测量.单光束云纹干涉法具有光路简单,不受环境干扰等特点.本文将云纹干涉法的波前理论与近代光学信息技术有机地结合起来,对单光束干涉系统进行了分析,得到了记录的光强和再现的位移应变公式.利用该系统,得到了三点弯矩形梁的全场位移条纹图和应变条纹图.     

用云纹干涉法测复合材料的固化残余应变

云纹干涉法是研究复合材料变形的一种有效方法.本文讨论了用云纹干涉法测量复合材料的固化残余应变,获得了试件表面的位移条纹图,并用电测方法加以验证。     

高灵敏云纹干涉法测量应变场

云纹干涉法是一种新的实验力学方法,具有高灵敏度,测量范围广,条纹对比度好等优点.通过在光路中添加一楔块或晶体玻璃,可以实时的观察云纹条纹,一次曝光就可得到全场的应变.     

云纹干涉条纹倍增方法研究

本文将云纹干涉法与载波法、倍增技术相结合,提出一种位移场和应变场云纹干涉条纹倍增方法,该方法使得云纹干涉法测量灵敏度提高四倍以上。文中对该方法给出了严格的理论推导和实验验证。     

云纹干涉法在我国的研究进展

本文介绍和评述我国在云纹干涉法的实验原理、方法、技术等方面研究中所取得的进展,并就这一方法的应用前景和发展方向,提出了一些看法。      

云纹干涉法现场测量中的变形试件栅复制技术

本文研究了云纹干涉法的现场测量技术.该方法在现场测量过程中复制变形的试件栅.试件栅上保留了载荷引起的变形信息,通过云纹干涉法可以得到这些变形信息.该方法不但具有云纹干涉法的所有优点,并且使云纹干涉法可以在光学实验室以外场合中应用.     

用云纹干涉法测量和研究双层钴合金的挠度

运用云纹干涉原理对双层钴-合金材料进行三点弯曲试验,测试其常温与高温条件下的挠度值.通过大量试验,且与千分表测试的挠度值进行比较.结果表明,常温条件下的云纹测试挠度值与千分表法可以达到同样的精确度.同时,该实验方法体现了高温云纹干涉法在材料高温力学性能测试方面的优越性.高温云纹法是非接触式测量,在高温环境下有效地解决了量具高温变形的困难,且结合云纹图像可以对试件受力动态变形情况进行实时观测和分析,是一种较为精确测试常温及高温挠度的新方法.     

相移云纹干涉系统及其应用

将云纹干涉法和相移技术结合起来,实现了基于Carre算法的相移云纹干涉系统,测量精度可以达到纳米量级而且提高了测试自动化程度;并将其应用于双材料的界面力学问题研究。     

金瓷双材料力学行为的现代光力学实验研究

金瓷修复体兼具金属强度及陶瓷美观的优点,在口腔医学上得到了广泛应用,但临床上时有发生脱瓷并且又多发生在界面处,针对这种情况,通过研究不同层厚比的金瓷修复体试件梁的界面力学行为,以分析其破坏机理。采用云纹干涉法和电子散斑法对界面具有缺陷形式的试件进行了实验研究。得到裂纹尖端及界面处的位移场,计算了界面断裂强度等参量,并给出了试件制备、实验方法。实验结果表明不同层厚比的试件以及不同界面缺陷形式的试件对抵抗破坏能力均有不同影响;现代光力学实验方法对研究具有小变形的双材料结构力学行为可行、有效。     

RIPI去包裹法及其在云纹干涉图像处理中的应用

本文针对实验力学云纹干涉图像去包裹处理中容易导致拉线的问题对RIPI(区域识别、划分和积分)去包裹法进行了研究。文章首先建立了RIPI的基本原理并对其进行了数学推导。在此基础上,本文给出了RIPI分区、求解、线性变换的三步实用算法,其中引入了数据结构中树的先根遍历原理用于分区,提出了区域积分的思想进行相位求解。本文最后将RIPI应用于云纹干涉实验图像处理并与其它方法进行了比较,应用和比较结果表明:着眼于整体又尊重局部的RIPI对云纹干涉实验图像特别是质量差的图像处理效果比较理想。     

云纹干涉法的理论与应用研究评述

本文对云纹干涉法的原理、方法、实验技术及在应用研究上所取得的进展作了简要的评述，并对云纹干涉法今后的研究方向进行了一些展望．     

虚拟云纹实验方法及应用

研究了虚拟云纹实验的原理．特点是应用数字参考栅和数字试件栅干涉形成数字云纹．讨论了相移技术在数字云纹中的应用，并通过人机交互界面程序的编制，将光栅完全数字化模拟，输入力学参数即可直观地演示云纹图形，并按照相移原理做出相应的实验数据自动处理，由云纹图形计算应变场．