- 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
基于对称的非对称双光束入射云纹干涉法
第 7卷 第 20期 2007年 10月
1671-1819( 2007) 20-5213-05
科 学 技 术 与 工 程
Sc ience Techno logy and Eng ineer ing
Vo .l 7 No. 20 Oct. 2007
n 2007 Sc.i T ech. Engng.
物理学
基于对称的非对称双光束入射云纹干涉法
曹宇东 1, 2 王世斌 2 祁双喜 1
(中国工程物理研究院流体物理研究所 1,绵阳 621900;天津大学机械工程学院力学系 2,天津 300072)
摘 要 传统的云纹干涉法是采用双光束精确对称入射的方式。在云纹干涉法精调零场的基础上, 微旋一束入射光使双光
束呈现微小的非对称, 视场中出现稀疏的载波条纹。通过稀疏载波条纹在物体变形前后的变化对小应变进行直接分析, 形成
了一种基于对称的非对称双光束入射云纹干涉法。理论分析表明,该方法可近似给出全场诸像素点的正应变值;相对于传统
的云纹干涉法, 应变分析灵敏度大幅提高, 达到了微应变或亚微应变的量级, 应变测量精度有望得到改善, 使光测法研究微小
应变成为可能。
关键词 云纹干涉 非对称 稀疏载波条纹 小应变 灵敏度
中图分类号 O438. 1 O348. 12; 文献标识码 B
2007年 6月 29日收到 国防重点预研课题基金资助
第一作者简介:曹宇东 ( 1980) ) ,男,内蒙古赤峰市人,硕士,研究
实习员,研究方向:光力学及高能闪光照相光电接收技术研究。
E-m ai:l caoyudongw angtao@ 126. com, caoyudong@ eyou. com。
云纹法是 20世纪 60年代兴起的物体全场变形
的测量技术。80年代初,高频率光栅的制作技术日
趋成熟。D. Post将高密度衍射光栅技术引入光测
力学, 提出了云纹干涉法。此后云纹干涉法在国内
外迅速地发展起来。戴福隆教授利用波前干涉理
论,科学地解释了云纹干涉法的基本原理
[ 1]
, 为云
纹干涉法的发展奠定了理论基础。迄今为止,云纹
干涉法在基本原理、实验技术和测量精度等方面都
得到了很大的改善和发展
[ 2) 6 ]
。云纹干涉法主要用
于物体面内位移场的测量, 具有灵敏度高、条纹清
晰、空间分辨率高、信噪比高、变形测量范围大、非
接触和实时全场观测等优点。它在复合材料力学、
断裂力学、细观力学、微电子封装等诸多方面都获
得成功的应用。随着科学工程技术发展的需要,云
纹干涉法必然会为各领域的变形测量提供有效的
实验研究手段。并对实验力学等相关学科的发展
起到积极的推动作用。
对于应变测量, 与电测法相比, 光测法的缺点
在于它的应变测量精度不够高。云纹干涉法的应
变测量精度一般为 10
2
LE量级, 这个精度要低于电
测法的精度 (几个微应变 )约 2个量级, 不能满足微
小应变测试的要求。对传统云纹干涉法中对称入
射的双光束 (虚栅 ), 人为地加入微小的偏角, 使双
光束变为非对称,就形成了一种基于对称的非对称
双光束入射云纹干涉测量方法。这种方法可实现
对变形物体应变的直接测量。理论分析表明, 该方
法灵敏度很高, 有望提高应变测量的精度, 使光测
法研究微小应变成为可能。
1 双光束对称入射云纹干涉法
云纹干涉法是利用光的衍射和干涉原理, 将两
束波长为 K的相干平行光对称照射到频率为 f s光
栅上。据光栅方程:
sinHn + sinA= nf sK ( 1)
( 1)式中 Hn为 n级衍射角, A为入射角。当光线传
播方向在光栅平面法线的逆时针方向时, 其传播角
为正号,反之取负号。
要使两束对称入射的相干平行光 ? 1级衍射光
在光栅平面的法线方向传播, 进而发生干涉, 入射
角 ? A与光栅频率 f s的关系为:
sinA = - sin(- A) = Kf s (2)
图 1为双光束对称入射云纹干涉法原理图,两
束入射光 A、B的 ? 1级衍射光均沿光栅表面的法线
方向传播,衍射光波仍为平面波。两入射光的夹角
为 2A,它们的干涉条纹的频率为 f =
2sinA
K
。光栅贴
在试件上形成试件栅 (实栅 ),对比可知, f = 2f s。
图 1 双光束对称入射云纹干涉法原理
试件形变测量光路如图 2所示, P、Pc分别为形
变前后试件上的对应点, A、B、R为变形前的入射光
和衍射光, Ac、Bc、R c为变形后的入射光和衍射光, A
为入射光的入射角,入射光束在 XZ平面内, U、W为
变形前后试件上 P点在 X、Z方向的位移。
图 2 面内位移测量示意图
试件变形前,两束衍射光均为平面波,分别记为:
A = aexp( iU01 ), B = a
您可能关注的文档
- 基于剩余电流和漏电阻抗的漏电保护方法的研究.pdf
- 基于冷却系统数值模型的发动机舱流动阻力特性研究.pdf
- 基于动态转移图的时间敏感的旅游路线推荐方法.pdf
- 基于半监督学习的JPEG图像通用隐写检测方法.pdf
- 基于单片机的可燃有害气体监测报警装置_郭松梅.pdf
- 基于单片机的氙灯起辉电源设计.pdf
- 基于单片机的货运电梯控制器设计.pdf
- 基于双M-Z干涉仪的光纤周界防护系统.pdf
- 基于双控荧光开关的NOR和OR分子逻辑门.pdf
- 基于可见_近红外光谱技术的茄子叶片灰霉病早期检测研究.pdf
- 《GB/T 32151.42-2024温室气体排放核算与报告要求 第42部分:铜冶炼企业》.pdf
- GB/T 32151.42-2024温室气体排放核算与报告要求 第42部分:铜冶炼企业.pdf
- GB/T 38048.6-2024表面清洁器具 第6部分:家用和类似用途湿式硬地面清洁器具 性能测试方法.pdf
- 中国国家标准 GB/T 38048.6-2024表面清洁器具 第6部分:家用和类似用途湿式硬地面清洁器具 性能测试方法.pdf
- 《GB/T 38048.6-2024表面清洁器具 第6部分:家用和类似用途湿式硬地面清洁器具 性能测试方法》.pdf
- 《GB/T 18238.2-2024网络安全技术 杂凑函数 第2部分:采用分组密码的杂凑函数》.pdf
- GB/T 18238.2-2024网络安全技术 杂凑函数 第2部分:采用分组密码的杂凑函数.pdf
- 《GB/T 17215.686-2024电测量数据交换 DLMS/COSEM组件 第86部分:社区网络高速PLCISO/IEC 12139-1配置》.pdf
- GB/T 13542.4-2024电气绝缘用薄膜 第4部分:聚酯薄膜.pdf
- 《GB/T 13542.4-2024电气绝缘用薄膜 第4部分:聚酯薄膜》.pdf
文档评论(0)