光力学中的错配新方法

一块可绕面内两个相互正交转轴偏转的平行玻璃板所组成的剪切板,目前已见应用于散斑剪切干涉和信息处理等技术上。这些应用都是基于把剪切板置于成象系统中,能偏移光线传播方向这一原理.在本文实验中,偏转剪切板,并让扩束相干光通过它,就可沿转轴相垂直的方向上获得线性增加的光程补偿,从而解决全息干涉计量中干涉条纹定级和全息     

数字全息干涉相位导数计算的研究

应变测量对材料评估与分析非常重要。通过计算数字全息干涉的相位导数可实现应变测量。本文针对数字全息干涉相位导数提取问题,对数字剪切法和基于二维伪维格纳法进行研究。数字剪切法通过对干涉复相量的数字平移实现剪切,确定干涉相位导数,而二维伪维格纳法则通过对干涉复相量的二维伪维格纳分布变换,由变换模极值对应的频域参数确定相位导数。数字剪切法需干涉复相量的数字剪切过程,还需相位去包裹。由于激光散斑噪声的影响,直接数字剪切法处理效果较差,通过对剪切干涉复相量滤波,能较好消除散斑噪声影响。二维伪维格纳法无需数字剪切和相位去包裹,就可同时得到2个方向的干涉相位导数,但处理时间较长,处理效果较差。最后,用数字全息干涉法对四周固定、中心加载铝圆盘进行了实际测量,并分别用数字剪切法和二维伪维格纳法进行了分析。结果表明,滤波数字剪切法处理时间适中,处理效果较好。     

汽油机燃烧室内温度场测量的激光剪切干涉法

采用激光剪切干涉法测量了汽油机燃烧室内的温度场,并分析了剪切干涉法测温的基本原理,推导出利用干涉条纹图求解温度分布的关系式。在一台二冲程火花点火发动机上设置石英窗和信号同步系统,建立了适合高速摄影的激光剪切干涉测量装置。通过改变剪切干涉量,测取发动机燃烧室内干涉条纹图,从而获得缸内燃烧的二维温度场。结果表明,激光剪切干涉法抗振性强,光路简单可靠,可以进行高速摄像,是研究内燃机燃烧过程的有效方法。从温度场可以看出,燃烧过程中缸内大致可分为三个区,即已燃区、未燃区和燃烧区,具有不同的温度分布和温度梯度。燃烧区温度最高,温度梯度大;已燃区温度次之,梯度较小;未燃区温度最低,但梯度较大。     

高速DSPI研究PLC剪切带成核演化过程

在适当的温度、应变率和预变形下,合金材料的拉伸试验中,将会出现伴随应力锯齿形跌落的雪崩式剪切变形带,即PLC(Portevin-Le Chatelier)效应。本文利用高速(1000 fps)数字散斑干涉法(DSPI),对不同加载应变率下,铝合金(LY10)试件中出现的连续(A-type)、间断(B-type)传播和随机(C-type)出现的三种PLC剪切带的瞬态成核与演化过程进行捕捉,通过对捕捉的试件表面系列散斑干涉图进行顺序相减处理,得到试件表面变形过程中位移的分布和演化系列条纹图。实验结果显示,对应于三种类型的剪切带,有两种主要的成核演化形式:1.A型剪切带的主要成核形式为先形成一个在观察平面上与拉伸轴方向成60°角并且横跨试件宽度的窄带,伴随着应力下落,剪切带开始沿自身宽度方向高速扩展达到最终宽度;2.对应于B、C型剪切带,先在观察平面上试件的一侧形成沿与拉伸轴方向呈60°角、长度约为最终长度一半的窄带。随着应力下落,带的前沿开始向试件的另一侧面沿自身长度方向传播,在传播过程中带逐渐沿自身宽度方向膨胀。带的前沿贯穿试件后,带开始高速膨胀,导致雪崩式剪切变形发生。     

一种区分测量重力和角速度的冷原子干涉实现方法

冷原子干涉惯性测量同时敏感线性加速度和旋转角速度.为了实现对这两种参数的分别测量,通过对冷原子团施加水平方向的多个时间域Raman脉冲,使其分裂成水平方向速度不同的两部分原子并使速度差增大,再施加竖直方向的Raman脉冲序列,构成两个原子平均运动速度不同的子干涉仪.利用角速度引起的干涉相位差与原子平均运动速度有关而加速度与之无关的原理,提出使其中分离的一部分原子水平方向平均速度为零和使两部分原子水平方向平均运动速度方向相反的两种测量方案.利用现有实验数据进行理论分析计算,其结果表明该方法可以实现对重力加速度和旋转角速度的分别测量.     

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.     

综述:面向工程应用的激光干涉动态测量

进入21世纪之后,激光干涉作为一种成熟的非接触式动态测量技术,开始逐步应用于不同的工业领域.激光干涉动态测量技术主要分成两类:一类是基于高速相机的干涉测量技术,而另一类则是基于单像素光电探测器的干涉测量技术.这两类技术都有其局限性:基于高速相机的技术受限于相机时间轴上的采样率;而基于光电探测器的技术则在空间域上只能进行...     

复合材料粘接件热变形问题实验研究

本文采用云纹干涉法,对复合材料粘接件承受温度载荷作用,粘接板热膨胀失配造成的胶层剪应变及其随温度的变化特进行了分析,提出了用复合材料两个方向膨胀系数分别取代各向同性体问题的热膨胀系数,为云纹干涉法在复合材料热变形问题的热膨胀系数,为云纹干涉法在复合材料热变形问题的应用打下了基础.     

数字散斑剪切干涉及偏转平台法相移系统研究

在传统的剪切电子散斑干涉中 ,直接观测到的是干涉条纹图样。因此 ,如何将位移导数场的定量信息从剪切电子散斑干涉条纹图案中提取出来 ,一直是人们关心的问题。本文运用传播光矢量对数字散斑剪切干涉的条纹形成作了理论解释 ,使其物理意义更加清晰。理论分析表明 ,物体的微小偏转可引入线性附加位相。因此 ,通过连续偏转物体可实现剪切电子散斑干涉的相移。本研究通过计算机控制载物平台的精细旋转实现相移 ,结合传统的数字散斑剪切干涉技术以及四步相移算法 ,实现了数字剪切散斑干涉相移系统。利用该系统进行了中心加载、周边固定的圆盘的典型实验 ,实验结果表明该系统可以方便有效地提取出位移导数场的定量信息。     

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.