云纹干涉法在新材料细观力学实验研究中的应用

本文介绍了云纹干涉法用于新材料细观力学实验研究的几个典型例子，实验结果不仅为这些新材料的细观本构理论研究提供了重要的实验依据，同时也表明云纹干涉法是固体材料细观力学实验研究的有效手段之一。最后简要地分析了云纹干涉法在细观力学实验研究中的测量能力。     

中国近代光测力学的进展和前景

实验力学是一门应用性很强的分支学科,是各学科发展必不可少的基础和手段,又是受到各学科发展以及整个国家工业和技术水平影响的学科.它包括理论研究、技术发展、仪器研制和应用各个方面.近年来中国实验力学有了较快的发展,现代光测力学是其中的一部分.近代光测力学是在原来光测弹性力学和云纹的基础上,由于激光问世而蓬勃发展起来的新原理和新技术,包括全息干涉、散斑干涉、焦散线法和云纹干涉法等等.同时,基于近年来图像处理方面的飞速发展和微机的普及,使近代光测力学的各方面,都向前跨了一大步.     

云纹干涉法的理论与应用研究评述

本文对云纹干涉法的原理、方法、实验技术及在应用研究上所取得的进展作了简要的评述，并对云纹干涉法今后的研究方向进行了一些展望．     

中国近代光测力学的进展和前景

实验力学是一门应用性很强的分支学科,是各学科发展必不可少的基础和手段,又是受到各学科发展以及整个国家工业和技术水平影响的学科.它包括理论研究、技术发展、仪器研制和应用各个方面.近年来中国实验力学有了较快的发展,现代光测力学是其中的一部分.近代光测力学是在原来光测弹性力学和云纹的基础上,由于激光问世而蓬勃发展起来的新原理和新技术,包括全息干涉、散斑干涉、焦散线法和云纹干涉法等等.同时,基于近年来图像处理方面的飞速发展和微机的普及,使近代光测力学的各方面,都向前跨了一大步.     

云纹干涉法现场测量中的变形试件栅复制技术

本文研究了云纹干涉法的现场测量技术.该方法在现场测量过程中复制变形的试件栅.试件栅上保留了载荷引起的变形信息,通过云纹干涉法可以得到这些变形信息.该方法不但具有云纹干涉法的所有优点,并且使云纹干涉法可以在光学实验室以外场合中应用.     

细观力学研究方法与实验技术

应用力学在工程应用中出现的事故导细观力学的兴起，本文阐述限细观力学的特点、研究方法和实验技术。对作者研究的电子光学散斑干涉法进行了简要的介绍。     

第三讲 云纹干涉法

1 引言本篇介绍了云纹干涉法的发展历史,光学原理,实验技术,在断裂测试中的应用及其发展前景。本篇采用的一种非常简单的方法来定量地解释云纹干涉条纹及其形成,使不熟悉波前干涉理论的初学者易于接受,而又不失其理论上的严谨。云纹干涉法(Moire Interferometry)是在经典云纹法基础上发展起来的一种光测力学新方法。它继承了经典云纹法的简易性、全场性、实时性、条纹定域在表面及不受试件材料限制等的优点,加之测量灵敏度高(可达0.25μm),条纹反差好,而越来越受到实验力学工作者的重视。同时,云纹干涉法综合了经典云纹法和全息干涉的概念和技术。尽管它的条纹形成机理和     

几种应变检测的光力学测试方法及其比较

应变测量技术在工程应用中有重要意义.一是它可以直接用来获得应力场,可以用来评价材料的安全性和可靠性;二是应变梯度很大的部位往往又是材料破坏的起始点,所以应变测量又可以用于进行材料的无损检测.当前几种光力学方法受到了重视,即云纹干涉法、电子剪切散斑干涉法和数字相关散斑法,对上述方法的原理、光路设计、特点作了介绍,以便这些传统方法的进一步推广,文中还特别介绍了一种作者近来在国内率先开展的微压痕应变花法.这一方法可以方便用于金属等材料上,可以较精确定量研究测试物体的应变而且对刚体位移不敏感,应用起来更加直接和方便,更有推广和应用前景.本文有利于针对研究对象的特点,选用更加合适的应变测量方法.     

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。     

High resolution, high sensitivity moire method

Based on geometric moire method, moire interferometry and microscopic moire interferometry, a high spatial resolution and high sensitivity geometric microscopic moire method is presented. Geometric micron-moire patterns are produced by the superposition of two high frequency gratings through a microscope system. Compared with other grating-based photo-mechanics methods, microscopic moire method could provide whole-field moire patterns of both high spatial resolution and high sensitivity. The frequency of specimen and reference gratings used in this method can be from 1 line/mm to 10000 lines/mm. Additionally, a 4F optical filter system is used to enhance the contrast of microscopic moire patterns effectively. The project supported by the National Natural Science Foundation of China     

倍增云纹的显微测量及密集云纹场的应变测算

为了提高云纹法的准确度,文中提出了使倍增后的云纹宽度变细并进行显微测量的技术,以及由密集云纹场测算应变的条纹间距插值和小间距均匀法。给出了估计由此法算得的应变的误差及其修正方法。所做的曲杆实验其数据与理论值符合得很好。文中还将云纹法中闪耀光栅与振幅栅相匹配的光学空间滤波系统改进为实时系统,导出其条纹倍增率及云纹图的最佳对比度条件。     

静止裂纹尖端实验的HRR奇异场

用近代光学试验方法(面内云纹和投影云纹),测量了不同应变硬化指数材料(n=3.350～9.180)、平面应力Ⅰ型双边裂纹试件、裂纹尖端附近位移场和应变场。由试验结果分析了裂纹尖端位移奇异性,得到J主导区和围绕裂纹尖端附近HRR场分布。分析了HRR分布随载荷、材料不同的变化规律。     

云纹／光栅测试技术的几点讨论

本文用信号处理的方法系统地阐述了云纹／光栅测试技术。以面内云纹／光栅测试为例，首先说明了光栅是位移和变形信息的空间载体；位移和应变分别是对载体的相位和频率调制；而云纹现象则是试件栅频谱向零频处平移的结果或说云纹是对光栅载体信号解调的过程；进而讨论了云纹技术与光栅技术的本质区别。其次分析了云纹／光栅测试系统的性能，讨论了条纹分析方法及数字图象处理手段对云纹／光栅系统的测试精度、灵敏度、空间分辨率的影响。     

干涉云纹光学倍增方法研究

本文提出一种干涉云纹的光学倍增方法。通过给由试件变形引起的云纹图施加一定频率的载波条纹，用具有高分辨率的记录介质记录这一附加有载波的云纹图，经处理后，记录介质相当于一个频率较低的转移变形试件栅，把它放到云纹干涉光路系统中作为试件栅，当对称入射的双光束在其上形成的虚参考栅频率为原载波条纹频率的２ｎ倍时，就可以得到倍增为２ｎ倍后的载荷条纹，使相应的测量灵敏度提高２ｎ倍。文中对这一方法进行了理论分析和实验验证。     

瓷修复体界面断裂行为的模拟实验研究

本文利用云纹干涉法和云纹干涉－－有限元混合法，对瓷修复体的模拟双材料模型界面断裂问题进行了实验研究。用云纹干涉和数字错位云纹干涉法测量带边裂纹的双材料四点简支梁在剪切作用下界面表面的剪应变分布及界面两侧局部表面的位移场，实验表明，由于界面两两侧材料力学性质不同，表现出界面剪切断裂问题的非称性和裂尖附近复合型断裂的特点；用云纹干涉法和有限元法相结合的混合法对粘接界面角点应力奇异性进行研究，并对角点附近应力应变场作了分析，得到了应力奇异指数与边界楔角，载荷的关系，证明了用界面应力强度因子Kf来描述界面端部区域应力分布的公式，并得到了双材料界面端部区域的应力应变分布情况。本文的实验结果为进一步研究口腔金瓷修复体界面的优化设计提供了基础，同时也说明云纹干涉法对于双材料界面断裂行为的研究是有效的。     

光导纤维在近代光力学中应用的综述

本文综述了国内外光导纤维在全息干涉、散斑计量及云纹法中应用的历史和现状。光纤不仅可以作为柔性传光元件应用于近代光测力学,还可以用多模传象束传送物光波前,从而使得测量远方的或特殊环境下构件的位移场、应变场成为可能。     

火箭燃气射流冲击埸的实验研究

本文介绍火箭燃气射流冲击场的实验研究方法和结果,采用大口径长程莫阿偏折仪获得了自由射流和射流冲击场的莫阿偏折图,定量得到马赫盘位置、边界、斜激波等近场结构值,并与风洞冷射流模拟和数值模拟结果进行比较。     

投影云纹法在研究加劲板后屈曲平衡路径及后屈曲模态转化过程的应用

本文应用投影云纹法研究受压加劲板的大挠度非线性问题。用投影云纹法测量加劲板后屈曲平衡路径,记录了随着载荷的增加,加劲板后屈曲模态变化的全过程。将云纹图输入微型计算机处理,获得了加劲板的全场位移和全场应力的分布情况。用投影云纹法所测得的结果同理论计算值基本吻合。     

云纹干涉法在我国的研究进展

本文介绍和评述我国在云纹干涉法的实验原理、方法、技术等方面研究中所取得的进展,并就这一方法的应用前景和发展方向,提出了一些看法。