利用压电移相器判别物体变形方向

本文提出了一种在实时全息干涉计量术中利用压电移相器判别物体形变方向的简单而可靠的方法,文中给出了它的原理和实验验证.     

大动态范围形变测量

本文对激光散斑物体轮廓及形变测量和相移轮廓测量原理进行类比,首次提出大动态范围物体三维轮廓及形变测量方法。该方法具有测量原理简单、系统操作简便、测量精度高、测量动态范围大等特点,形变测量范围从亚微米级到毫米级。另外本文还推导了基于减模式激光散斑物体轮廓及形变测量的相位值计算公式。     

像散法对微位移和微振动的实时测量

提出了一种通过对光学像散量的检测来实现对物体的微位移和微振动进行实时非接触测量的新方法.该方法采用四象限光电探测器测量由于物体相对于光学系统焦点的偏离而引起的像散量,参照已标定的物体位置与像散量之间的关系,可计算出物体的实际位移或振幅.利用这套系统对压电陶瓷片的振动状态进行了测量,得到了振动的振幅及频率.测量结果表明,该系统的测量灵敏度优于17 nm.     

关于恢复系数e的讨论

定义了物体的绝对恢复系数、计算一两物体碰撞时的共同恢复系数与两物体各自绝对恢复系数的关系，讨论了碰撞中的两物体各自因范性形变而损失的机械能。     

例谈支持力

任何支持力都与引起物体形变的因素 (作用力、支持面倾角、物体运动方向 )有着确定的关系 ;支持力的方向由支持面倾角确定 ,支持力的大小由牛顿第二定律确定 .当引起物体形变的因素发生变化时 ,支持力也随着发生变化 .1　物体作圆周运动时支持力的变化 ,支持力的“临界点”〔例     

物体微小形变的演示

任何物体在外力作用下都会发生形变，只不过有的物体（如薄木板、钢片等）的形变明显，可以直接观察到；而有的物体（如厚木板、砖块等）的形变十分微小，需要借助仪器才能观察到．物理教材（人教版第一册）上演示物体微小形变的装置是通过一束光依次被桌面上相距较大的两面镜子反射，最后射到一个刻度尺上，形成一个光点，用力压桌面，光点在刻度尺上有明显移动，从而把桌面的形变显示出来，这个装置看似简单，但是实际操作起来却非常麻烦：光源不好固定、光点难找到，实验很难成功。     

基于压应力的新型温度计设计

利用应变式压力传感器测量由全桥式双金属片因热胀冷缩产生的形变,获得温度调制的电压信号,并通过A/D转换芯片将信号传入STM32F407ZGT6核心控制器,利用TFT屏幕来显示所测温度,获得了一种低成本、低功耗的新型数字温度计。     

胶合金属板脱粘的激光全息检测

全息干涉计量检测方法对材料表面要求比较宽松,特别适用于物体微小形变和微振动的测量.本文采用全息干涉方法检测了胶合金属板的脱胶程度.实验结果表明:铝板脱胶程度越大,对应干板上的干涉条文越细且密集;实验相对误差为3.26%,误差来源为解剖试件时位移量变化以及实测位移量的误差.     

激光斑纹法测刚体沿其表面法线方向的位移

斑纹照相测物体位移或表面形变的一种方法参见[l].当物体的位移或形变的方向与记录照相机的光轴垂直,即所谓横向位移时,该方法有一些优点.但当物体位移或形变与相机的光轴平行,即所谓纵向位移时,情况将不同.对于物体沿一定方向的位移L来说,改变照相机的取向[2],使其光轴不平行于位移方向,就可将相对于记录系统的纵向位移部分地变换成横向位移.但在用照相机的情况下,再加上物体形状的限制,该法有一定的局限性. 若物体只发生刚体位移,照相机的使用并不是必要的,可将相机换成感光底片,直接作两次曝光以记录位移前后的斑纹图样.不用照相机的斑…     

初中二年级下学期物理教材分配计划

物体的热膨胀第一课题目:物体的热膨胀。教材内容:1.联系学生已有的经验,提出物体受热后脸胀的事实引入本课。2.按图180演示气体的热膨胀,用手或酒精灯将烧瓶加热,观察玻璃管中小水滴的移动情况,使学生认识到这是瓶中空气膨胀的结果。然后观察冷却时所发生的现象。结论:一切气体,热胀冷缩。     

弹力有无及其方向的判断

压力、推力、支持力等都属于弹力．弹力的方向指向使形变物体恢复原状的方向．弹力存在的条件是接触并发生弹性形变．     

浮空器柔性复合蒙皮形变光纤光栅传感实验研究

针对浮空器囊体形状的实时传感问题,研究了柔性复合蒙皮形变光纤传感方法。分析了柔性复合蒙皮形状传感原理与算法;制备了Vectran纤维(聚芳酯纤维)蒙皮试样,实验研究了柔性蒙皮的曲率变化与光纤光栅曲率传感器中心波长漂移量的关系,分析了坐标系变换的曲线重构算法在浮空器蒙皮材料应用下的精度。得出FBG曲率传感器中心波长的漂移量随蒙皮材料的曲率半径增大而增大,形变曲率半径在1～12m~(-1)范围内时,蒙皮形变传感重构误差小于4mm。研究结果表明:用光纤光栅传感方法可实现浮空器柔性蒙皮形变的传感和重构,在浮空器囊体形变监测中具有应用前景。     

从物体形变恢复的视角探讨碰撞中恢复系数的意义

在质心参照系中，从物体的形变恢复这一视角探讨了两体碰撞中恢复系数的物理意义，得出恢复系数表示碰撞后物体所能“恢复”的能量占原初能量的比例．     

瞬态形变的高速时域散斑干涉测量

在迈克耳孙式干涉光路的基础上结合高速摄像和采集系统,利用时域散斑干涉测量技术,实现了瞬态三维形变场的实时测量。物体发生形变时会产生一个时变的散斑干涉场,通过连续采集的散斑干涉图序列便可得到各个像素点的一维时域干涉信号,即光强随时间的变化关系。在利用经验模态分解对干涉信号进行降噪处理之后,借助于希尔伯特变换的相移作用完成信号相位的解调,并在时域中进行相位展开,最终通过逐点分析获得全场的相位分布。为了验证该方法的有效性,对由压电陶瓷驱动的瞬态离面形变进行了测量。结果表明,该方法可在1000 frame/s的采集速度下实现动态形变的实时测量。与传统相移法相比,该方法结构简单,易于实现,在时间和空间上都具有较高的分辨率。     

利用频闪结构光测量旋转叶片的三维面形

在对快速甚至高速运动物体进行研究时,需要对运动物体各个时刻的三维面形和形变量进行数字化描述。提出了一种利用频闪光作为结构照明光源,基于傅里叶变换轮廓术对旋转叶片每个时刻的三维面形和变形量进行动态测量的光学方法。使用自行设计的同步控制单元对风扇叶片旋转位置进行检测,用该检测信号同步驱动频闪结构光源的发光和图像采集系统“冻结”记录下旋转叶片表面变形条纹的瞬时图像,再运用傅里叶变换轮廓术计算出每一瞬间时刻旋转叶片的三维面形,分析这些三维面形数字化结果可以进一步得到旋转叶片的变形量。通过对家用电风扇的实验,验证了该方法的合理性和可行性。该方法可望在高速运动物体的面形和变形研究上有广泛运用。     

Gerchberg迭代法在三维面形测量中的应用

在基于结构光照明的三维面形测量中,针对有孤立区域物体的条纹图像存在不规则缺陷的问题,提出先对其进行Gerchberg迭代,消除或减少条纹缺陷,获取较完善的迭代条纹,然后再利用傅里叶变换轮廓术(FTP)重建面形。设计了迭代流程,并分析了影响迭代精度的因素,解决了光学加工用具磨盘表面不完善条纹Gerchberg迭代过程中存在的问题,成功地重建了磨盘的三维面形。该工作为表面存在孤立区域的被测物体三维面形测量提供了可供参考的技术方案,也给可实时形变的应力盘三维面形动态测量奠定了基础。     

两物体正碰时的恢复系数

利用边界条件,对在没有机械能损耗的弹性形变中,理论上简洁地推导了两个物体正碰时的恢复系数和各自恢复系数的关系.     

转动中的材料形变检测方法探讨

扇叶因转动会产生形变,引起形变的参数主要由扇叶的形状以及旋转速度构成。本文主要介绍了寻找转动中材料形变的相应规律而设计的一系列实验及实验成果展示。不同于现有的观测方式,实验创新性地运用光学锁相成像技术获得的周期运动物体的准静态图像来定量测量形变程度,分析并找出相应规律,极大地降低了测试成本,在工程设计、产品检测等方面有着积极重要的意义。     

基于膨胀法的新型光纤测温仪

提出一种新型的光纤测温传感器。基于热胀冷缩原理,物体长度会随温度变化产生与之成正比的微小变化,采用带光源的光纤测微位移探头测出这个微小变化,可得温度与位移的变化关系,采用光电转换则可输出温度与电流的变化关系。     

各向同性弹性薄膜模拟二维引力场的研究

从理论分析、数值模拟和实验验证三个方面,研究了各向同性薄膜受外力压迫时产生的形变,发现该形变对运动在薄膜表面的物体的影响可以等效为一个二维空间的引力场.进一步,本文研究了质点在该二维空间引力场下的运动,阐述了该引力场与三维空间引力场的异同.