激光散斑干涉测微原理与应用

散斑是激光束投射到粗糙光学表面上产生的斑点状图样。人们利用散斑可以探测微小的位移,这就是散班计量。本文介绍了散斑干涉法的原理及两个用数字散斑干涉法进行的实验,测量火箭固体燃料在机械和热载荷作用下的性能,利用数字散斑干涉法来检测金属表面的缺陷。     

超声在测量位移中的新方法

介绍了无损检测中超声检测的发展,包括基于超声散斑所含界面的信息来测量界面位移的两种新方法即超声散斑相关法和超声散斑干涉法.并对这两种方法的理论及其相关的实验过程和数据处理作了综述.讨论了这两种方法适用的测量范围和条件,以及未来的发展趋势.     

激光散斑照相术的无损检测

介绍了激光散斑照相术的基本原理及其发展。散斑照相是可以非接触检测(即无损检测)材料动态问题的光学技术,如无损动态测温、物体微小位移的测量等。     

电子散斑干涉法测量金属表面受热变形的相关物理特性探究

首先简要介绍了激光电子散斑干涉测量的原理和激光散斑的物理特性,基于这一基本原理搭建了实验平台,实现了对金属受热形变的测量,在现有条件下提出了对测量光路的改进,并依据该实验改进了检测零件面对面的平行度方法.     

基于Matlab的散斑干涉分析及应用

介绍了电子散斑干涉测量离面位移的原理和利用Matlab得到散斑“相关条纹”的方法,并利用电子散斑干涉法测得了玻璃在一定压力下的形变量.实验结果表明,将散斑干涉场中的固定部分作为0级条纹位置,可以有效地对物体的形变进行定量分析.     

ESPI技术测量力偶作用时薄板的挠度

将力偶分解为等值、平行、反向的两个横向力,采用ESPI技术对力偶作用时薄板的挠度进行全场测量,提供一种面向力偶作用时的测试手段。并与其数值解作一比较。     

镀膜平玻璃板厚度测量实验设计

利用散射干涉法设计出测量镀膜平玻璃板厚度实验,叙述了实验原理并进行了实测.该实验原理简单,操作方便,测量精度高,适合于为物理专业学生开设物理实验.     

光学实验教学改革

本文根据我院光电信息实验室的创建过程，通过对教学模式的改进和思考，从结合基础光学实验、开发应用型实验以及增设展示性实验项目等教学改革措施入手，对光电信息实验室的光学实验教学改革进行了总结并提出了一些展望。     

微结构的各种测试技术的研究现状和发展趋势

微结构的发展状况和微结构对现代社会起着重要作用,而微结构测试技术在微结构开发和应用中有着重要意义。     

基于空间载波散斑干涉的微小位移测量方法

对激光散斑场和散斑干涉条纹进行理论研究,结合空间载波调制和同态滤波技术,提出一种新的微小位移测量方法,设计并搭建微小位移散斑干涉测量光路,为研究材料的变形量、应力等重要的力学参数提供新的方法和科学依据。     

数字散斑相关方法探讨

数字散宽相关技术是八十年代发展起来的一种用于测量物体位移、粒子移动的一种计算机辅助测试方法.文章对数字散斑相关方法进行了详细分析和比较.     

一种用于物体面内位移测量的数字激光散斑系统

利用激光数字散斑原理搭建光学系统对物体面内位移进行测量,本系统利用CCD接收毛玻璃移动前后的散斑图像,利用计算机数字图像处理技术得到干涉条纹,并计算毛玻璃的面内位移。最后对本系统测量的灵敏度,范围和精度进行了分析和讨论。     

齿轮传动综合实验系统设计及教学实践

基于数字散斑相关方法研制了齿轮传动综合实验系统。该系统由齿轮传动实验台和数据处理两部分组成,可进行齿轮齿廓啮合原理、参数测量、重合度测量等齿轮机构测量实验及弯曲强度、接触强度、齿间载荷分布检测等齿轮力学实验。通过齿轮传动的非接触式实时检测及图像分析,揭示并验证了齿轮啮合原理和齿轮强度理论。教学实践表明,将先进的测量技术引入实验教学中,有利于加深学生对基础理论知识的理解,提高机械原理、机械设计课程的教学水平。     

Stabilization of an abutment under a rigidly fixed bridge by holographical-speckle interferometry

Objective： There are no detailed reports of three-dimensional measurement of abutment teeth in mastication, because it is knotty to observe the rotation in chewing directly, and inexact to estimate indirectly. This work studies the three-dimensional stability of rigidly fixed bridge under the stresses of distributed loads and concentrated loads by optical method that gives the tip angle and rotation angle calculated directly based on measurement data. Methods： The specimen, taken from a 25-year-old male, was a left mandible without the second premolars and the first molars. As abutments, first premolar and second molar have complete periodontium. The specimen was soaked in formaldehyde solution. The bridge was fixed between two abutment teeth （first premolars and second molars）, and the mandible was cemented in a steel box. The load was increased from 0 kg to 23 kg. Laser holographic technique was used to measure the three-dimensional bit shift of the dens, both buccolingual bit shift and mesiodistal bit shift, and determine tip angle and rotation angle. Results： The effects of stress distribution on the rigidly fixed bridge were evaluated, and stabilization of the bridge under the stresses of distributed loads and concentrated loads, respectively, were analyzed. The results showed that the tips of two abutments were very similar, and no distinct difference was observed between the distributed load and the concentrated load. However, the maximum rotation angle for the distributed load was two to four times as large as that for the concentrated load. In the experiment, the tip angle of the abutment teeth was no more than 0.65 degree, and the rotation angle was no more than 0.60 degree. All maximum angles occurred in the second molar. Conclusion： The fixed bridge is considered to be safe. In addition, a method for measuring the rotation angle was provided effectively.     

3D-DIC技术在SHPB实验教学中的应用与实践

为了优化传统分离式霍普金森压杆（SHPB）实验教学内容,帮助学生理解实验原理和变形概念,将三维数字图像（3D-DIC）相关技术引入到SHPB实验教学中。分析了SHPB实验原理和3D-DIC基本原理,介绍并演示了基于3D-DIC技术的SHPB实验流程,并以混凝土动态压缩实验为例,指导学生进行散斑场布置、动态实验和数据处理分析等。结合3D-DIC技术的动态压缩实验,获得了试样在动态荷载作用下的破坏过程,揭示了试样中裂纹的扩展及应变场的变化规律,弥补了应变片单点测量的不足,激发了学生的学习兴趣和主观能动性,加深了学生对动态力学中变形和破坏机理的理解,取得了较好的教学效果。     

扩展光源与干涉条纹的定域问题

从光波的空间相干性出发,由衍射理论证明扩展光源具有“相干面积极小”的特点,指出扩展光源相干面积实际上就是“散斑”,在非激光束照明时,由于色模糊存在,这些“散斑”是无法观察。利用此结论可解释扩展光源照明情况下,等倾干涉及等厚干涉条纹的定域性。并指出如果把扩展光源换成激光束,等倾干涉及等厚干涉条纹将不再定域。     

粒子图像测速中的散斑提取方法

研究示踪粒子的成像特点,提出一种适用于粒子图像的散斑提取方法:根据目标连通域的统计特征进行自适应二值化处理;从多个径向判断目标区域是否存在混叠并辩识粒子;提取粒子的中心位置。该方法有效地将粒子图像特征融入到二值化阈值提取与粒子辨识中,从而正确提取粒子的中心。使用粒子图像进行了算法验证。结果表明,所提算法可以有效地对粒子图像中的散斑进行提取,拓展了粒子示踪法在应用时的空间深度。     

计算机散斑干涉法在位移测量中的应用

基于计算机散斑干涉法的原理进行平面内位移测量，采用亚像素法、附加矢量法和中心偏移法提高了精度，使该方法更具实用性，并以实验验证。结果表明，计算机散斑干涉法应用在位移测量中，误差相近于其它方法，然而具有远距测量、非接触、全场测量等独特的优点，再有对环境要求不高、成本较低、可编程等有利条件，使该方法有良好的应用前景。     

基于印刷散斑DIC技术的飞行器结构力学实验教学设计

印刷散斑数字图像相关技术是一种先进的非接触式全场应变测量技术,将其应用于飞行器结构力学薄壁结构实验教学,可以直观呈现薄壁结构中板元件的应变分布,对于加深学生对薄壁结构力学分析方法的理解有很大帮助。同时也从实验内容和实验技术两方面对原教学实验项目进行了拓展,有助于学生及时了解和掌握先进的实验力学测试技术,扩宽知识视野。     

一种测量钛酸钡/聚氨酯材料电致伸缩性能的新方法

提出利用数字散斑相关方法测量材料的电致伸缩性能的新方法.通过数字散斑相关方法得到面内位移,从而由几何三角关系得到离面位移,实现电致伸缩应变的测量.采用该方法对高电场作用下钛酸钡/聚氨酯复合高分子材料的电致伸缩性能进行了测量.在高电场作用下,对重复加电放电过程进行分析,得到电致伸缩应变,从而获取材料的电致伸缩系数.实验中采用双线性插值方法获取亚象素灰度值,以提高测量精度,并将结果与曲面拟合算法的计算结果进行了比较.结果表明:钛酸钡的加入提高了聚氨酯材料的电致伸缩性能;数字散斑相关方法可以有效地实现材料的电致伸缩系数的测量.该方法为电致伸缩性能的研究提供了一种有效的工具.