一种用于无损检测的数字剪切散斑干涉系统

剪切电子散斑干涉技术在工业无损检测领域有广阔的应用前景.本研究基于迈克耳逊干涉光路,设计了全动式的干涉剪切镜,研制了便携式的激光无损检测设备.采用相关算法生成剪切电子散斑条纹图,获得了高质量的物面缺陷检测条纹.同时采用了条纹的自适应滤波技术和相移技术,进一步提高了缺陷处条纹的清晰度和对比度.配合热流和负气压两种加载方式,该设备可应用在多种材料的无损检测中.实验表明,对于铝蜂窝夹层板,该设备可检测直径大于3mm的缺陷,且该设备具有使用方便的特点,可替代一些常规的检测方法.本文同时给出了该方法的其他实验例证.     

用散斑剪切干涉法测量物体的曲率

本文在Hung 提出的剪切干涉术的基础上,用散斑剪切干涉法测量了物体的曲率,其结果与Subra-manian 所得到的结果基本一致.并且用其测试了悬臂梁的受集中力作用后的曲率分布情况,理论解与实验值吻合得较好.     

三维电子散斑干涉法在检测残余应力中的应用

本文提出一种新的大错位三维电子散斑干涉法,并将其和钻 法检测残余应力技术结合起来,其特点一是利用三个激光器,从不同的方向照射被测物体,二是在被测物附近放置一参考物,利用大错位棱镜,使物体表面的信息和参考物上的信息都进及ＣＣＤ中,可以得到与三个位移场有关的电子散斑干涉条纹图,并可以运算和分离获得独立的ｕ,ｖ和ｗ场信息,本文介绍了大错位三维电子散斑干涉法的原理、方法和系统,并将其应用于钻孔法释放残余应     

电子散斑干涉法在平面小振幅振动测量中的应用

用电子散斑干涉方法进行振动测量,因实验过程和条纹处理简单,已有较多应用,但迄今尚无振动测量中所形成的散斑条纹的完整解释,容易混淆条纹中所蕴含的实际物理意义,本文详细讨论了散斑测振中各种相关条纹的形成,并给出了相应的实验验证。     

电子剪切散斑在检测材料缺陷中的应用

随着电子技术、计算机技术的飞速发展,传统的全息干涉技术已经发展到了电子散斑和电子剪切散斑阶段。电子散斑和电子剪切散斑不仅可以完成表面变形量的测量,并且由于它们具有实时性、高灵敏度、非接触性和全场测量等优点,在工业和科研领域中得到了越来越广泛的应用。本文首先介绍了电子剪切散斑干涉的基本原理,然后着重介绍了自行编制的对离面位移的电子剪切散斑图像进行处理的系统。该图像处理系统的主要功能有平滑、区域标记、像素统计等。用该系统对图像进行处理后,可以直接得到缺陷的实际大小。通过对带有已知缺陷模型的实际测量,所得结果与实际吻合较好,说明该图像处理系统是可行的。     

一种新的相移电子剪切散斑方法在离面位移梯度场测量中的应用

电子剪切散斑具有同轴、自相干等特点,因而图像稳定,且质量好。对现场环境要求低,可用于现场无损检测。但同时也因为上述原因,难以实现位相的均匀改变。因此,如果能够实现图像全场的定量化求解,则在工程应用和对图像认识上将是很有意义的。本文首先解释了电子剪切散斑实现相移的原理,进行了数学推导;再用相移位相解包裹技术实现电子剪切散斑的定量测量;最后和有限元计算进行了比较,证明结果较为理想。从而为设计人员提供了一种方便、快速、有效、全新的设计、检测手段。也可为有限元计算提供一种获得位移边界条件的有效方法。     

剪切散斑中新的相移技术及其在泵体上的应用研究

本文实现了一种新的剪切散斑干涉技术的载波方法.其特点是通过移动剪切棱镜,而产生载波条纹来调制变形条纹.然后,利用傅立叶变换法解调出变形条纹,获得全场位相图.本文介绍了这种载波相移技术的原理,并且对该载波技术的原理进行了推导.最后将该方法运用到舰用主泵体的离面位移导数(应变)测量上.     

剪切散斑干涉与有限元优化计算相结合实现缺陷参数的定量求解

本文将剪切散斑干涉与有限元优化分析相结合,对薄壁压力容器缝缺陷进行了定量检测,通过对优化计算结果和已知的缺陷参数所构成的目标函数的求解,获得了较为精确的缺陷参数识别结果。     

散斑与数字技术

本文总结了过去十年中散斑数字技术在力学、医学、无线电电子学和天文学中的应用和进展,以及在这些领域中所发展的各种新的理论、实验技术和实验方法。     

数字剪切散斑相关条纹图的形成及其分析

本文提出了用线性相关计算形成高可见度的数字剪切散斑相关条纹图的方法,为相关条纹图的自动分析奠定了良好的基础。文中还推导了附加位相与物光反射镜转角的关系,使精确地计算附加位相成为可能。同时还介绍了任意附加位相的三步相移技术。最后给出了用线性相关计算法形成的相关条纹图及计算出的位相图。     

Investigation on mechanism of plastic deformation by digital speckle pattern interferometry

An experimental scheme of digital speckle pattern interferometry using two electromagnetic shutters and a three-frame color image board is presented to measure two in-plane components of incremental displacement field of diffuse objects. The deformation of the entire process from initial elastic deformation to fracture can be observed by using a Magneto Optical (MO) disk that has enough memory to record the image data of the entire process. By this system, some tensile experiments are achieved to investigate the mechanism of plastic deformation. The experimental results show that plastic deformation of tensile deformation is nonuniform. The material deforms in the distribution of domains. In the domains, the main deformation is uniform shear and rotation. At the boundary of the domains, the deformation is very large normal strain. With load, both the range and mode of domains are changing. At the end of plastic deformation, only two domains become dominant, and fracture happens at the boundary of the two domains.     

时间序列散斑干涉技术的发展及应用

当用相干光照射一个连续变形的漫射物体表达时,由漫射物体表面散射所形成的物光与一参考光干涉,在其干涉的区域即可形成一随时间变化的散斑场,连续采集这一时变散斑场,并通过时间域分析,即可获得被测物质表面所对应的时变位移场,本文在作者研究的基础上,介绍序列散斑计量技术中所发展起来的几种计量方法,探讨它们的计量特性及其发展方向,并同时给出这些计量方法在时变场检测中的一些应用成果。     

Plastic surface strain mapping of bent sheets by image correlation

A technique using a single CCD camera, a precision rotation/translation stage, a telecentric zoom lens, and digital image correlation software is described for measuring surface profiles and surface plastic strain distributions of a bent thin sheet. The measurement principles, based on both parallel and pinhole perspective projections, are outlined and the relevant mathematical equations for computing the profiles and displacement fields on a curved surface are presented. The typical optical setup as well as the experimental measurement and digital image correlation analysis procedure are described. The maximum errors in the in-plane and out-of-plane coordinates or displacements are about ±5 and ±25 μm, respectively, and the maximum errors in surface strain mapping are about 0.1% or less based on a series of evaluation tests on flat and curved sample surfaces over a physical field of view of 15.2 × 11.4 mm². As an application example, the shape and surface plastic strain distribution example, the shape and surface plastic strain distributions around a bent apex of a flat 2 mm thick automotive aluminum AA5182-O sheet, which underwent a 90° bend with three bend ratios of 2t, 1t, and 0.6t, are determined using the proposed technique.