电子散斑干涉法在研究双材料界面力学行为中的应用

对于复合材料,界面往往是重要的组成部分,也是缺陷极易发生甚至断裂破坏的地方,从而影响材料整体的力学行为。为了考察不同界面缺陷形式以及材料层厚对界面力学行为的影响,应用电子散斑干涉法对金属基上烤瓷的双材料试件进行了实验研究,部分试件与云纹干涉法结果也进行了比较。实验结果表明具有垂直界面裂纹的试件梁抵抗破坏能力大大削弱,而界面处无缺陷的力学性能较好,其中又以金属层与烤瓷层厚比在3附近的较为理想,实验也表明电子散斑干涉法适用于测量绝对或相对微小的位移,灵敏度达到微米级。     

离面客观散斑法

本文提出了一种可同时获得面内位移和离面位移一阶导数的方法——离面客观散斑法,该法具有功能多、装置简单、无需隔振、对刚体位移不敏感等特点。文中论述了此法的基本原理,应用傅里叶光学理论和空间散斑的运动规律推导了计算公式,研制的表面处理技术操作简便,增强条纹反差效果十分明显,实验值与计算结果符合较好。     

电子错位散斑研究

本文从理论上分析了错位散斑实现电子干涉的可行性,推导了摄象机光靶接收的错位散斑的光强表达式,分析了电子干涉条纹的可见度,提出并实现了电子错位散斑技术的三种方法,即实时法,双曝光法和实时时间差法。获得了位移梯度等值条纹的电子干涉图。     

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。     

相移电子散斑干涉测量物面形状

本文提出了一种用于测量三维物体表面形状的新方案.利用电子散斑干涉仪,通过两次图像采集之间折射率变化,获得代表等高线的相关条纹图,应用相移技术,可以获得高精度的形状测量结果.文中还讨论了自制气体相移器原理及性能。     

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     

电子散斑干涉和Video全息干涉

本文综述了有关电子散斑干涉法(ESPI)和Vidco全息干涉技术的一些近期成果.主要包括:有机玻璃模型中主应力和的测量,二维气体温度场和轴对称气体温度场的测量,三维物体表面形状和三维位移场的测量.条纹图均用数字图象处理系统处理.文中介绍了各种测量光路和操作技术,分析了可能出现的误差,提供了部分实验结果.     

动态电子散斑干涉法研究

使用瞬态图象采集技术，将模型受撞击前，后的电子散斑图象直接记录与存储在图象采集卡的帧存体中，从而实现了动态数字散斑干涉，测得了半限平面模型的面内位移场，实验值与动有限元计算结果很好的吻合。     

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     

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。     

频域滤波及相移技术在ESPI中的应用

本文针对电子散斑条纹颗粒性强这一特点,采用频域同态滤波技术,对ESPI 条纹进行了滤波处理,实验表明,该方法对改善 ESPI 条纹质量非常有效.另外,本文还推出了一种自行设计的新型相移器,它结构简单,操作简便,并且稳定性好,可适用于各种光力学干涉光路.文章最后使用双光束电子散斑法,应用以上技术,对一个带方孔板的平面应力模型的面内位移进行了定量分析.     

用二维FFT滤波消除ESPI条纹中的散斑颗粒噪声

在 ESPI 条纹中,由于存在散斑颗粒,使得条纹对比度极大地下降.并给进一步的分析造成较大的因难.本文用二维 FFT 方法,并配以多种低通滤波函数,有效地消除了条纹图中的散斑颗粒。该方法对原始条纹图质量无任何要求,适用于各种形状的条纹.     

DIC-Based Surface Motion Correction for ESPI Measurements

Electronic Speckle Pattern Interferometry (ESPI) provides a sensitive technique for measuring surface deformations. The technique involves comparison of the speckle phase angles within surface images measured before and after material deformation. This phase angle comparison requires that the speckle positions be consistent in all images. A lateral shift between image sets of just one pixel substantially degrades ESPI measurements, while a shift of two or more pixels typically causes complete decorrelation and compromises the measurement entirely. To prevent such rigid body motions, the specimen and the optical system must be rigidly fixed. This requirement typically impedes use of the ESPI method in applications outside laboratories or where it is necessary to remove the specimen from the optical setup between ESPI measurements. Here, Digital Image Correlation (DIC) is used to track speckle motion caused by specimen displacement between ESPI phase stepped image sets. The measured image set can then be mathematically shifted to restore the original speckle locations, thereby recorrelating the ESPI measurement. Examples are presented where ESPI measurements are successfully made with specimen shifts over 60 pixels.     

面内和离面位移场的电子散斑（ESPI）自动检测技术研究

本文采用频域同态滤波技术，减少了电子散斑的噪声，得到高质量的条纹图，并介绍一种自行设计的新型相移器，它结构简单，性能稳定，测试精度高和操作方便，此外，应用以上两种技术，以承受均布载荷周边固定的圆板为例，实现了电子散斑三维位移场的自动测量，实验与理论值吻合良好。     

Residual Stress Determination Using Cross-Slitting and Dual-Axis ESPI

Hole-drilling and Electronic Speckle Pattern Interferometry (ESPI) are used to measure residual stresses in metal specimens. The slitting method is chosen as an alternative to the more commonly used hole-drilling method because it involves less material removal and leaves large areas of highly deformed material available to be measured. However the conventional single-slitting method is sensitive only to the stress component perpendicular to the slit direction, and thus has a strong directional bias. Conventional ESPI has a similar bias because it responds to surface displacements in a specific sensitivity direction. In this paper, a novel cross-slitting method with dual-axis ESPI measurements is proposed to address both directional biases. Cross-slitting is introduced as a means of releasing all in-plane stress components. The dual-axis ESPI system uses diagonal-mirror and shutter devices to provide surface displacement measurements in orthogonal in-plane directions. The combination of the cross-slit and dual-axis measurement gives isotropic sensitivity to the in-plane residual stress components. Experimental measurements are described that illustrate the capability and effectiveness of the cross-slitting/ESPI technique.     

热毛细对流温度场ESPI检测研究

在地面上用二维液体盒研究了热壁下气泡周围液体中的热毛细对流现象,并应用电子散斑干涉技术（ESP）对热毛细对流温度场进行了实时检测研究,给出了部分典型的实验结果。