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光学干涉计量中的位相测量方法 被引量:30
1
作者 钱克矛 续伯钦 伍小平 《实验力学》 CSCD 北大核心 2001年第3期239-249,共11页
对光学干涉计量中常用的位相测量方法进行了综述 ,包括时间相移法、空间相移法、空间载波相移法和 Fourier变换法以及位相展开问题 .
关键词 位相测量 光学干涉 时间相移法 空间相移法 空间载波相移法 计量 Fourier变换法 位相展开
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基于剪切干涉原理的散斑噪声降噪算法 被引量:10
2
作者 钱晓凡 饶帆 +1 位作者 林超 李斌 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期211-216,共6页
用光学干涉计量方法获得光场相位,通常都需要做去噪运算。在光场相位空间变化频率不高的情况下,目前的各种算法都能取得不错的效果。如果光场相位空间变化剧烈,传统去噪算法常引起细节丢失、条纹断裂。针对这个问题,通过引入光场的横向... 用光学干涉计量方法获得光场相位,通常都需要做去噪运算。在光场相位空间变化频率不高的情况下,目前的各种算法都能取得不错的效果。如果光场相位空间变化剧烈,传统去噪算法常引起细节丢失、条纹断裂。针对这个问题,通过引入光场的横向剪切,显著降低光场相位的空间变化频率,从而将噪声从光场中分离出来。给出了一种新的去噪算法和相应的理论分析,通过模拟计算和实验验证,证明该算法是可行和有效的,在光场相位空间变化频率较高的情况下,能得到比传统去噪算法更好的结果。 展开更多
关键词 物理光学 光学干涉计量 散斑噪声 去噪 算法 剪切干涉
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新型无衍射栅型结构光投影系统 被引量:8
3
作者 干江红 周莉萍 +1 位作者 陈良洲 徐龙 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期14-17,共4页
提出了一种用于相位法测量的无衍射栅型结构光条纹投影系统,以截面三角棱镜为主要光学元件来获取无衍射栅型结构光投影条纹.从理论上分析了栅型无衍射结构光的无衍射特性以及三角棱镜相关参数对条纹图样的影响,实验测量了系统观察屏上... 提出了一种用于相位法测量的无衍射栅型结构光条纹投影系统,以截面三角棱镜为主要光学元件来获取无衍射栅型结构光投影条纹.从理论上分析了栅型无衍射结构光的无衍射特性以及三角棱镜相关参数对条纹图样的影响,实验测量了系统观察屏上的条纹间距.理论分析与实验表明:该系统产生的无衍射结构光条纹的光强成正弦分布且对比度好,用于相位测量可以获得较高的相位分辨率,提高相位法测量的精度.整个系统光路简单、结构紧凑,有利于系统的集成与小型化. 展开更多
关键词 光学干涉 无衍射 截面三角棱镜 投影条纹 相位法测量
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润滑脂纤维结构对弹流油膜影响的试验研究 被引量:8
4
作者 刘成龙 张玉萌 +2 位作者 栗心明 郭峰 王晓波 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期68-74,共7页
采用光干涉技术对脂润滑弹流油膜进行测量,分析了粗细两种稠化剂纤维结构对润滑脂膜厚的影响.试验结果表明:粗纤维结构的润滑脂稠化剂连续性好,可在滚道上形成较厚沉积层,在新鲜供脂条件下其油膜厚度是细纤维润滑脂的2到5倍.在首次升速... 采用光干涉技术对脂润滑弹流油膜进行测量,分析了粗细两种稠化剂纤维结构对润滑脂膜厚的影响.试验结果表明:粗纤维结构的润滑脂稠化剂连续性好,可在滚道上形成较厚沉积层,在新鲜供脂条件下其油膜厚度是细纤维润滑脂的2到5倍.在首次升速-降速过程中润滑膜厚呈现明显差异;而在升速-降速多次循环后,膜厚曲线趋向一致. 展开更多
关键词 光干涉 弹流脂润滑 纤维结构 膜厚
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基于奇偶函数法的绝对检测实验研究 被引量:7
5
作者 李宇琛 韩森 +3 位作者 吴泉英 唐寿鸿 李雪园 王全召 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期469-475,共7页
针对平面干涉检测技术的检测精度受限于参考面面形精度的问题,提出使用基于奇偶函数的高精度绝对检测方法消除干涉系统中参考面面形误差的影响。对旋转角度误差与旋转偏心误差对绝对检测方法测量精度的影响进行了仿真分析。利用商用菲... 针对平面干涉检测技术的检测精度受限于参考面面形精度的问题,提出使用基于奇偶函数的高精度绝对检测方法消除干涉系统中参考面面形误差的影响。对旋转角度误差与旋转偏心误差对绝对检测方法测量精度的影响进行了仿真分析。利用商用菲索干涉仪,设计和分析了绝对检测精度实验及重复性实验。仿真结果显示:旋转角度误差在达到0.13°时,测量误差PV值为0.000 1λ;旋转偏心误差达到3pixel时,测量误差PV值为0.005λ。实验结果显示:测得实际样品的绝对检测精度PV_(10)值为0.041 5λ,RMS值为0.008 7λ,小于常规干涉检测所得结果;对同一平面两次独立的绝对检测结果进行点对点作差处理,从而获得残差图,其残差图PV_(10)值为0.004λRMS值为0.000 5λ。实验结果表明了该方法的高重复性和有效性。 展开更多
关键词 光学干涉测量 绝对检测 奇偶函数 面形精度
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点接触滑动-往复自旋运动润滑成膜规律研究 被引量:2
6
作者 柏宗意 韩一鸣 +2 位作者 栗心明 李维民 张建军 《摩擦学学报(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期729-740,共12页
为模拟滚动轴承中常见的自旋工况,设计开发了1种可分别控制滑动速度和自旋速度的点接触光弹流滑动-往复自旋试验装置.采用新开发的装置对带有自旋的钢球-玻璃盘接触副形成的弹性流体动力润滑油膜形状、厚度等进行试验研究,考察了运动学... 为模拟滚动轴承中常见的自旋工况,设计开发了1种可分别控制滑动速度和自旋速度的点接触光弹流滑动-往复自旋试验装置.采用新开发的装置对带有自旋的钢球-玻璃盘接触副形成的弹性流体动力润滑油膜形状、厚度等进行试验研究,考察了运动学参数与供油条件对点接触自旋运动膜厚分布的影响,针对非稳态工况中的滑动-往复自旋复合运动进行了试验研究,对接触区油池分布以及供油状况进行了fluent两相流仿真.结果表明:设计的试验装置可精确模拟接触副滑动-往复自旋复合运动,并实现了对该条件下的油膜分布可视化研究.随着钢球自旋角速度增大,经典的马蹄形相对卷吸中心线的对称性就会消失,自旋速度越大,非对称性越明显,载荷越大,最小油膜厚度越小.在非稳态运动过程中,最大自旋角速度时刻的油膜厚度低于稳态条件下相同角速度的油膜厚度;增大钢球往复自旋运动频率,对应时刻的油膜厚度变化减小.往复自旋运动大大缩小了乏油工况下接触区入口距离,与仿真结果一致. 展开更多
关键词 滚动轴承 光干涉测量 自旋 乏油 非稳态 膜厚
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快速和高精度透视测量玻璃纤维/树脂复合材料构件内部的离面位移 被引量:6
7
作者 董博 徐金雄 +3 位作者 白玉磊 刘羽飞 张程潇 周延周 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期331-337,共7页
提出一种光学干涉谱域相位对照B扫描,透视测量透明或半透明玻璃纤维/树脂复合材料内部离面位移的方法。针对玻璃纤维增强树脂基复合材料,设计了一种由树脂层模仿树脂基体、气隙层模仿裂缝气隙、玻璃层模仿玻璃纤维构成的树脂-玻璃复合构... 提出一种光学干涉谱域相位对照B扫描,透视测量透明或半透明玻璃纤维/树脂复合材料内部离面位移的方法。针对玻璃纤维增强树脂基复合材料,设计了一种由树脂层模仿树脂基体、气隙层模仿裂缝气隙、玻璃层模仿玻璃纤维构成的树脂-玻璃复合构件,然后以此复合构件作为标定和量化系统的标准件进行实验研究。通过对平滑或散斑表面树脂-玻璃复合构件分别进行加载前后干涉光谱的两次拍摄,完成构件内部切面的离面位移测量,测量速度快。该系统的视场范围为3.5mm、轮廓测量分辨率为±26.6μm、离面位移测量精度为±0.1μm、测量深度为2.66mm。该方法在玻璃纤维增强树脂基复合材料力学性能测量和无损检测领域应用前景良好。 展开更多
关键词 玻璃纤维/树脂复合材料 离面位移 快速测量 光学干涉 B扫描
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光学干涉法在航天阀门产品表面粗糙度测量中的应用 被引量:6
8
作者 刘姗姗 刘大亮 +4 位作者 刘兆宾 樊莉 刘国华 汪禹宁 赵薇 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第3期116-120,共5页
航天阀门产品如活门壳体、阀芯等,其密封面处表面粗糙度的加工精度,对阀门密封性能起着至关重要的作用。采用垂直扫描光学干涉法,根据产品材质和表面形状等特性设置不同的测量参数,获得活门壳体平面形密封面、R形密封面和非金属阀芯密... 航天阀门产品如活门壳体、阀芯等,其密封面处表面粗糙度的加工精度,对阀门密封性能起着至关重要的作用。采用垂直扫描光学干涉法,根据产品材质和表面形状等特性设置不同的测量参数,获得活门壳体平面形密封面、R形密封面和非金属阀芯密封面表面粗糙度的测量图像及测量结果。经测量不确定度分析,扩展相对不确定度小于10%,满足测量精度的要求,实现了毫米级小尺寸平面和曲面表面粗糙度的高精度非接触测量。 展开更多
关键词 阀门 光学干涉法 表面粗糙度 非接触测量
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双光源干涉法测量液态薄膜厚度 被引量:1
9
作者 刘维慧 梁润泽 +2 位作者 赵泉昕 卓朝博 苗永平 《大学物理实验》 2024年第1期31-36,共6页
以迈克尔逊干涉仪为核心设备搭建实验系统,提出双光源光学干涉条纹的调试方案,引入基于Python的图像处理技术,分析基准图样与调节图样的重合度判断调节边界,实现薄膜厚度的精确测量。以肥皂膜为样品进行了实验,结果表明该实验方案具有... 以迈克尔逊干涉仪为核心设备搭建实验系统,提出双光源光学干涉条纹的调试方案,引入基于Python的图像处理技术,分析基准图样与调节图样的重合度判断调节边界,实现薄膜厚度的精确测量。以肥皂膜为样品进行了实验,结果表明该实验方案具有良好的可操作性和可重复性,较目视估算法提升了测量精度,为无损测量液态薄膜厚度提供了解决方案,也可引入大学物理实验课程,提升学生研究创新能力。 展开更多
关键词 光学干涉法 液态薄膜 迈克尔逊干涉仪 图像处理
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受限管道内移动气泡的液膜界面形貌研究
10
作者 张一迪 马磨云 +4 位作者 曹旭博 李中南 李真珍 刘青泉 滕宏辉 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2522-2532,共11页
受限管道中的气泡移动在诸如二氧化碳填埋与驱油、心脑血管和肺部气液输运等领域具有重要的应用,液膜动力学以及气-液界面的形貌演变这些关键问题受到关注.文章旨在通过基于光干涉的实验方法,探究气泡在受限管道内移动过程中,气体与管... 受限管道中的气泡移动在诸如二氧化碳填埋与驱油、心脑血管和肺部气液输运等领域具有重要的应用,液膜动力学以及气-液界面的形貌演变这些关键问题受到关注.文章旨在通过基于光干涉的实验方法,探究气泡在受限管道内移动过程中,气体与管壁间的液膜相对厚度分布,并分析其变化规律,得到周期性变速移动气泡引起的液膜厚度特征.通过液滴微流控的流动聚焦法,分别在蛇形延长管道和平直短管道内形成了匀速移动的气泡和变速移动气泡.利用绿色光在气-液和液-固界面产生的两道反射光之间干涉所形成的条纹,通过相对光干涉强度(ROII)方法得到液膜厚度分布.发现在与气泡固连的参考系中,匀速移动气泡引起的液膜厚度呈稳态分布,且得到了与以往的研究工作相符的、接近气泡尾部的马鞍形厚度分布,证明了该实验方法的有效性.在气泡进行周期性减速—加速—匀速的移动过程中,气泡参考系内的液膜厚度呈现了随时间周期性变化的厚度分布.气泡加速与减速均引起了界面形貌的整体变化,且体现出了滞后性.本研究发现了变速移动气泡特殊的液膜厚度演变规律,将为针对受限管道内气泡的理论和计算研究提供实验观测的依据. 展开更多
关键词 微流控 气泡动力学 液膜流动 流动聚焦 光学干涉法
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几何量检测中非接触式测量技术的应用研究
11
作者 孙文斐 杨毅 +2 位作者 张磊 陈玉杰 李嘉 《中国标准化》 2024年第18期163-165,170,共4页
随着我国机械零件精密度的逐步提高,对机械制造中的几何量检测工作提出了更高要求。通过对非接触式测量技术的运用,不仅可以提高测量精度,还能减少安全隐患的发生。基于此,本文重点分析激光测距法、视觉测量法、结构光法、光学干涉法、... 随着我国机械零件精密度的逐步提高,对机械制造中的几何量检测工作提出了更高要求。通过对非接触式测量技术的运用,不仅可以提高测量精度,还能减少安全隐患的发生。基于此,本文重点分析激光测距法、视觉测量法、结构光法、光学干涉法、工业CT法等非接触式测量技术的应用,并对其技术进行分析与展望。旨在充分发挥非接触式测量技术的优点,不断提高其技术水准,助力几何量检测工作的顺利开展。 展开更多
关键词 几何量检测 非接触式测量技术 视觉测量法 光学干涉法
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基于声学-光学体制的水-空跨介质通信算法
12
作者 周志权 赵兴康 +2 位作者 陈英楠 黄金鑫 赵扬 《水下无人系统学报》 2024年第4期644-649,658,共7页
为实现水-空跨介质上行无线通信,文中在激光干涉检测水下声信号的基础上,通过仿真计算获得了不同水深下到水平面的声信号衰减曲线,以及不同水声功率频率信号引起的水面微振动曲线;建立了水下声源特征与水表面扰动之间的定量关系;设计了... 为实现水-空跨介质上行无线通信,文中在激光干涉检测水下声信号的基础上,通过仿真计算获得了不同水深下到水平面的声信号衰减曲线,以及不同水声功率频率信号引起的水面微振动曲线;建立了水下声源特征与水表面扰动之间的定量关系;设计了跨介质通信的码元,并对多种解调方式进行了比较,分析了各个参数变化对传输过程误码率的影响,实现了声学-激光通信的调制与解调仿真。 展开更多
关键词 跨介质通信 激光干涉 水声信号衰减 声学-激光通信
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绝对平面检测方法的研究进展 被引量:4
13
作者 黄元申 吕昊宇 +2 位作者 曾媛 韩森 盛斌 《光学仪器》 2018年第1期72-77,共6页
光学平面的干涉检测发展至今,检测精度已经大大提高,而高精度的平面检测很大程度上受限于参考平面的精度,针对参考平面面形对检测结果的影响,利用绝对平面检测方法,通过多次测量以达到消除参考平面偏差的目的。从测量方式和计算方法两... 光学平面的干涉检测发展至今,检测精度已经大大提高,而高精度的平面检测很大程度上受限于参考平面的精度,针对参考平面面形对检测结果的影响,利用绝对平面检测方法,通过多次测量以达到消除参考平面偏差的目的。从测量方式和计算方法两个方面分析了不同绝对平面检测方法的原理,介绍了最新发表的相关成果以及研究动态,并对比了检测结果。这些检测方法已经精确到像素级,并通过多种计算方法使得峰谷(PV)值的计算精度大部分达到了λ/100。 展开更多
关键词 光学干涉测量 绝对平面检测 面形精度
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周期性载荷下润滑剂回填效应试验观察
14
作者 金旭阳 栗心明 +3 位作者 刘耀 杨萍 郭峰 高军斌 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期203-213,共11页
采用球-盘单点接触光干涉润滑油膜测量仪,试验观察了周期性载荷变化对润滑剂回填及润滑状态的影响。结果表明,当加载/卸载过程滚动体的运行距离大于滚道周长时,滚动体瞬时接触半径与已形成的滚道半径不一致,导致加载过程润滑状态整体优... 采用球-盘单点接触光干涉润滑油膜测量仪,试验观察了周期性载荷变化对润滑剂回填及润滑状态的影响。结果表明,当加载/卸载过程滚动体的运行距离大于滚道周长时,滚动体瞬时接触半径与已形成的滚道半径不一致,导致加载过程润滑状态整体优于卸载过程;周期性载荷变化下润滑状态优于恒定载荷下的润滑状态,毛细力和表面张力作用下的润滑剂回填是其诱因;不同载荷下接触半径变化梯度的增加有利于润滑剂的回填,使得卸载末期润滑油膜反弹。 展开更多
关键词 周期性载荷 润滑剂回填 润滑状态 乏油 光干涉
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基于光学干涉法的光学元件表面粗糙度检测技术 被引量:3
15
作者 宋永 刘德春 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第2期226-230,共5页
为实现光学元件表面微小粗糙度的精准、详细检测,研究基于光学干涉法的光学元件表面粗糙度检测技术。该技术采用基于集成光学干涉成像技术对光学元件表面干涉成像,通过改进的Niblack二值化算法提取元件表面干涉图像条纹信息,并基于节点... 为实现光学元件表面微小粗糙度的精准、详细检测,研究基于光学干涉法的光学元件表面粗糙度检测技术。该技术采用基于集成光学干涉成像技术对光学元件表面干涉成像,通过改进的Niblack二值化算法提取元件表面干涉图像条纹信息,并基于节点迭代的去毛刺方法细化处理干涉条纹,利用最小二乘方法拟合干涉条纹,获取最小二乘拟合直线得出评定基准,建立评定表面粗糙度的高度参数和间距参数的数学模型,完成粗糙度检测。测试结果显示:该技术干涉成像能力较强,生成的光学透镜元件干涉图像弧度与边缘较为清晰,可有效去除干涉条纹毛刺,检测光学元件表面粗糙度时的真正类率最大数值已达到1.0。 展开更多
关键词 光学干涉法 光学元件 表面粗糙度 检测技术 干涉成像 干涉条纹 拟合直线 评定基准
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基于光学干涉法的翻新电子元器件鉴别方法 被引量:4
16
作者 温景超 吴立强 +1 位作者 赵彦飞 于望 《半导体光电》 CAS 北大核心 2020年第6期822-826,共5页
翻新电子元器件存在重大质量隐患,对航天装备的质量和安全构成了严重威胁。为了确保装机电子元器件的质量和可靠性,结合翻新元器件的特点,提出了一种鉴别翻新元器件的无损检测方法。首先,阐述了翻新元器件的检测方法和原理,即通过光学... 翻新电子元器件存在重大质量隐患,对航天装备的质量和安全构成了严重威胁。为了确保装机电子元器件的质量和可靠性,结合翻新元器件的特点,提出了一种鉴别翻新元器件的无损检测方法。首先,阐述了翻新元器件的检测方法和原理,即通过光学干涉法定量测量器件上下表面的粗糙度,并根据二者之间的差异来判断器件表面是否经过翻新处理。然后,采用该方法对正常元器件和翻新元器件的表面粗糙度差异进行对比检测分析,并进行不确定度评定。结果表明,该方法可用于对翻新元器件进行高效准确鉴别。这为全面提升航天电子元器件的质量提供了新的检测手段。 展开更多
关键词 翻新元器件 鉴别方法 表面粗糙度 光学干涉法 无损检测
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不透明薄膜厚度的光干涉法测量以及台阶的影响 被引量:1
17
作者 戴华 沈耀 周红 《真空》 CAS 北大核心 2007年第5期8-12,共5页
提出使用数字CCD拍摄光干涉条纹,使用图像处理软件进行灰度值扫描分析光干涉条纹的方法,对不透明薄膜进行光干涉法测厚。数字CCD和图像处理软件的结合使用能够最大限度的降低目测带来的误差,并且也避免了使用复杂的干涉条纹提取算法,可... 提出使用数字CCD拍摄光干涉条纹,使用图像处理软件进行灰度值扫描分析光干涉条纹的方法,对不透明薄膜进行光干涉法测厚。数字CCD和图像处理软件的结合使用能够最大限度的降低目测带来的误差,并且也避免了使用复杂的干涉条纹提取算法,可以方便、准确地对不透明薄膜进行光干涉法测厚。同时我们使用光干涉法和轮廓仪法对不同高度遮挡物形成的台阶进行了对比测量,分析了不同台阶边缘斜坡对于光干涉法测量结果的影响,指出在制备台阶时遮挡物的高度必须满足一定的条件,并且根据这个条件推导出在我们的磁控溅射设备中,遮挡物高度小于50μm可以得到满足光干涉法测厚条件的台阶。 展开更多
关键词 膜厚测量 光干涉法 数字化测量 台阶制备
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旋滚条件下弹流油膜的试验研究 被引量:2
18
作者 范波 郭峰 栗心明 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期46-50,共5页
应用光干涉方法,对旋滚条件下钢球-玻璃盘接触副形成的弹流油膜进行了试验研究。在试验中,通过调节接触副与玻璃盘旋转中心的距离即偏心距来获得不同程度的自旋分量。试验结果表明,纯滚条件下两侧缘处相等的最小油膜厚度由于自旋分量的... 应用光干涉方法,对旋滚条件下钢球-玻璃盘接触副形成的弹流油膜进行了试验研究。在试验中,通过调节接触副与玻璃盘旋转中心的距离即偏心距来获得不同程度的自旋分量。试验结果表明,纯滚条件下两侧缘处相等的最小油膜厚度由于自旋分量的引入不再相等,较小的最小膜厚具有较大的速度指数。侧缘处最小膜厚的速度指数大于中心膜厚的速度指数。随自旋的增加,油膜形状的非对称性增加,最小油膜厚度减小。随载荷和滚动速度的增加,自旋引起的油膜形状的非对称性增强。 展开更多
关键词 弹性流体动力润滑 自旋 光干涉 油膜形状 油膜厚度
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树脂基复合材料内部离面位移场和应变场分布的动态测量 被引量:3
19
作者 周延周 朱文卓 +2 位作者 董博 白玉磊 彭义 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期3217-3223,共7页
为了快速动态测量树脂基复合材料内部的受力变形情况,利用光学干涉谱域相位对照B扫描方法,对存在孔洞缺陷的树脂基复合材料样件内部的离面位移场和应变场进行了测量。分别对机械载荷和热载荷作用下的复合材料样件进行了弯曲变形和热变... 为了快速动态测量树脂基复合材料内部的受力变形情况,利用光学干涉谱域相位对照B扫描方法,对存在孔洞缺陷的树脂基复合材料样件内部的离面位移场和应变场进行了测量。分别对机械载荷和热载荷作用下的复合材料样件进行了弯曲变形和热变形实验,然后对实验中得到的相位差数据进行解卷绕,计算得出了材料内部的离面位移场分布和应变场分布。实验显示:得到的结果能够清晰反映复合材料内部缺陷周围受力变形的动态过程,观测到的材料应力集中区域的位移和应变明显大于完好部分,透视得到了测量材料表层以下1mm连续深度的变形情况。该方法能够实现亚微米级的位移场测量精度,并可对材料的变形过程进行动态测量,是一种进行材料力学特性分析的有效手段。 展开更多
关键词 树脂基复合材料 力学测量 位移场 应变场 光学干涉 B扫描
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自旋润滑油膜测量系统 被引量:3
20
作者 栗心明 郭峰 +1 位作者 刘松年 顾连港 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期100-102,107,共4页
设计制造了一种纯自旋弹流润滑油膜测量系统,介绍了其油膜厚度多光束干涉测量原理和主要的机械结构组成。初步测量结果表明接触区在纯自旋条件下可形成弹流润滑油膜,出现扇形的对称气穴区。
关键词 弹性流体动力润滑 纯自旋 多光束干涉法
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