韧性金属裂纹尖端损伤区内应变场测量——数字散斑相关法应用

本文用数字散斑相关方法测量了五种不同幂硬化指数韧性金属材料(铝和铜),双边裂纹尖端细观区域内应变场.对所得结果用韧性损伤模型进行了分析.在此法中以金属自然表面结构为散斑场,不同加载状态的散斑场进行比较,得到相对变形与应变.图象之间相关性 C 是变形参数或是位移及其导数的泛函.使其相关性 C 取最大值的试凑变形即为其真实变形场.这一方法在细观测量中应用得到满意的结果.     

动态光力学多种测试方法研究及其进展

本文提出了多种动态光力学方法，还介绍一种瞬态图象的采集技术，并将其应用到动态电子散斑（ＤＥＳＰＩ）的测试方法中     

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。     

白光散斑剪切照相的统计分析

本文运用统计光学的理论，详细研究了白光散斑剪切照相的统计规律，导出了白光散斑剪切照相法测量位移导数场的条件，指出了物面粗糙度，光源相干性及光路对称性等对散斑条纹的影响。     

散斑光弹性干涉法

全息干涉法和普通光弹性法相结合产生了全息光弹性法。与此类似,本文建议将散斑干涉法和光弹性相结合形成具有一定特点的散斑光弹干涉法。近十几年来,散斑干涉法得到了很快的发展,可以获得面内或离面位移,错位散斑干涉法则可获得位移梯度场。本文建议将光弹性透明模型置于双光束散斑干涉光路中,通过两次曝光法可以获得模型的应力条纹图案。但和全息光弹性法相比,只要选择合适的漫反射器,用散斑光弹干涉法可以获得不受等差线干扰的、单纯的等和线条纹图。同样的理由,也可以获得三维应力模型冻结切片的等和线条纹图。更有意义的是采用双光片散光穿透模型的散斑光弹性干涉法将有可能获得整体三维应力模型内部的绝对光程应力条纹图,这将为三维应力分析提供一种新的实验方法。     

刀具变形的在线散斑检测

散斑照相，防震要求低，光路简单，所需曝光时间短，符合连续激光对动态测量的要求。本文利用散斑照相法，测量了机床刀具的动态切削过程，并利用逐点分析和全场分析方法，分析了所拍摄的散斑图，得到了不同车速和不同切削用量条件下的位移场、应力场     

白光散斑剪切干涉术的统计理论和实验研究

本文从散斑统计光学的基本原理出发，以随机过程理论为工具，进一步阐述了白光散斑剪切干涉术的统计特性，指出物面粗糙度和物面相干域应满足的一般条件，并对一般条件进行了实验验证，结果表明理论与实验保持一致     

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。     

部分相干像面散斑技术

本文以光的部分相干性理论为指导,讨论了部分相干像面散斑(通常称为白光散斑)技术的关键.其结果可与激光像面散斑媲美.     

散斑运动规律及散焦散斑测量

当激光照明物体漫反射表面时,整个空间里形成了随机分布的散斑场,称为客观散斑场;如通过透镜成像,则在透镜后面的空间里也形成了随机分布的散斑场,称为主观散斑场.这些散斑随物体运动而运动,其运动规律是散斑干涉计量的基础.1.散斑运动规律为了导出散斑运动规律,取一个微小面元进行分析.在面元上建立坐标系(O-xyz),     

撞击载荷下数字电子散斑离面位移的测试研究1）

采用瞬态光学图像采集技术，实现了动态数字散斑干涉（ＤＳＰＩ）．以周边固支圆板受法向撞击集中载荷为例，对其离面位移场进行了测试．实验值与动有限元计算结果比较，两者是比较接近的     

撞击载荷下数字电子散斑离面位移的测试研究1）

采用瞬态光学图像采集技术，实现了动态数字散斑干涉（ＤＳＰＩ）．以周边固支圆板受法向撞击集中载荷为例，对其离面位移场进行了测试．实验值与动有限元计算结果比较，两者是比较接近的     

红宝石脉冲激光动态光力学方法研究与进展

本文提出了瞬态图像采集技术和电磁脉冲加载装置。应用红宝石脉冲激光光源,介绍了动态全息光弹性、动态散斑干涉、动态云纹干涉、水下爆炸全息干涉、动态电子散斑干涉和动态数字散斑相关等多种方法的测试原理和测试技术。为动态位移场、应变场和应力场的定量分析提供了广泛的应用前景。     

红宝石脉冲激光动态光力学方法研究与进展

本文提出了瞬态图像采集技术和电磁脉冲加载装置。应用红宝石脉冲激光光源,介绍了动态全息光弹性、动态散斑干涉、动态云纹干涉、水下爆炸全息干涉、动态电子散斑干涉和动态数字散斑相关等多种方法的测试原理和测试技术。为动态位移场、应变场和应力场的定量分析提供了广泛的应用前景。     

Impact-induced transient deformation analysis by means of digital speckle pattern interferometry

Transient in-plane displacements generated in a metal plate subjected to impact loading are measured using a pulsed digital speckle pattern interferometry system. Two separated speckle patterns produced by a ruby laser that freezes the object motion are recorded using a CCD camera and stored in a frame grabber. Transient displacements are evaluated by digital analysis of the fringes generated by the subtraction of these speckle patterns. The computer used for image processing is also utilized to control image acquisition and to synchronize the laser pulses to the CCD camera and the object position. Experimental results are compared with numerical calculations obtained using the finite-element method.     

撞击载荷下数字散斑干涉法中位相的自动计量

在撞击载荷下的数字散斑干涉法（DSPI）中，本文联合应用加法和减法两种模式提出了位相测试技术，以矩形板对称轴承受撞击集中载荷为例，测量了位移场的位相分布，为了采集红宝石脉冲激光形成的数字散斑场，提出瞬态数字图像采集技术。     

光绘:自由开源的数字散斑图像生成和评价软件

生成数字散斑图像以及对应的变形图像是数字图像相关研究的基础,然而至今仍然缺乏功能齐全、操作简单、界面友好的专业散斑生成和分析软件;研究者需要自行实现相关算法,不仅费时耗力,也增加了出错的可能性.本文发布了一款自由开源的数字散斑图像生成和评价软件:《光绘》.该软件具有散斑图生成、变形图生成、散斑质量评价和散斑图案推荐等功...     

基于数字图像的分离式霍普金森压杆实验中试件应变及两端应力的同步测量法

本文提出一种基于高速摄像和数字图像相关方法(DIC)的分离式Hopkinson压杆(SHPB)测量技术,从而实现试件应变和两端应力的同步测量。即在与试件接触的输入输出杆两端制作散斑,通过高速摄像获取SHPB实验过程中的散斑变形图像,由DIC测得各时刻试件的应变、输入输出杆端的应变(可直接换算为试件两端的应力)。由于试件和杆端的应变都是从同一张高速摄影的图像上分析得到的,因此它们是同步的。应用该方法对钢纤维混凝土试件的SHPB试验进行了测量,测量结果与传统应变片测量结果吻合,验证了该方法的可行性。该技术不仅实现了SHPB实验中试件应变和应力的同步测量,还将有助于直接检验各材料在SHPB实验中试件两端的力在实验过程中是否平衡。     

数字散斑相关方法的原理与应用

应用图像识别与变分学原理，对数字散斑相关方法作了理论阐述，导出了测量物体表面变形场的一般过程，将力学中的变形测量问题转化为单纯的数值计算问题，避免了传统光测方法与干涉条纹有关的一系列困难。初步的实验结果表明，该方法在工程实际现场、高速冲击动态过程、细观力学变形过程以及变形测量的自动化等方面都有广泛的应用潜力，从而为光测力学拓展应用领域、实现自动化测量展现了新的前景．