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生圭教授级高级程师
溪专题掇上海船用柴油机研究所
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摘要
本文提出丁一种新的计算机大剪切散斑干涉方法。该方法是将大剪切散斑和计算机图象技术
有机结合,.
,从而更便于推广和现场使用。文中还重
点介绍了这一新技术在残余应力检涮中的应用
主题词:大剪切散斑电子散斑图象处理残余应力
前言
近年来,残余应力测量方法的研究越来越引起重视。、超声波、
,特别是激光技术的应用推动了残余应
力测量的发展。建议用光学方法测量钢球压痕周围法向位移的变化来检测残余应
力。这种非对称的条纹表明残余应力的大小和方向。这种方法在测量上要比应变片电测法方
便,但被测处必须抛光到光学精度。和建议将激光全息干涉和钻孔法结合
起来测量残余应力。,
度。由于要求严格的防振和装置的复杂性,使这一方法的推广受到限制
笔者曾提出用新剪切散斑干涉法研究残余应力。该方法具有光路简单,对防震要求不高
的优点,其不足之处在于:由于要对干板进行曝光,必须在暗房中进行试验,使其应用场合受到
限制;拍好的全息干板必须进行显影和定影处理;拍摄好的散斑图必须通过光学傅氏变换,才
能提取条纹图。本文提出了一种计算机大剪切散斑干涉新技术,克服了传统的剪切散斑干涉的
不足。它通过摄像机摄取物体变形前后的散斑信息,再通过图象处理直接获得干涉条纹
图,而且还可对条纹进行后处理,直接获得各种信息。本文所提供的方法是目前国际上流行的
电子散斑干涉的新发展,充分显示计算机对光测力学的重大推动作用。
计算机大剪切光学系统
图表示计算机整个光学系统。在该系统中,氮氟激光经过扩束镜照射在被测物和参
考物上和被人工散斑化,用大剪切晶体棱镜同时接受来自和的散斑信息,再经过
偏振片将这两个散斑场的所有信息强追在同一方向上偏振,结果在摄像机的靶面上相
· 收稿日期:曰—一
《舰船科学技术》●.
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干,
使光路大为简化剪切晶体棱镜的研制是实现离面位移测量的关键,它由双折射材料制成的两
块光轴垂直的光楔粘台而成。
测量位移的计算机大罅切散斑于涉
技术理论
当在一个有残余应力的结构上钻孔或压
痕时,结构本身的残余应力释放,并引起位
移。本文所提供的新的计算机剪切散斑法能

量和检测残余应力。
有关小剪切散斑法测量位移梯度的方法
见文献。这里介绍一种大剪切散斑法。这圈计算机大剪切散斑光学系统
氨氖激光器一光束提升架
两种方法的不同在于剪切量量的大小见
一垒反镜——扩束镜
图,测量位移的剪切散斑法其特别大。
参照物——被测物
新的剪切散斑技术可以把结构上相距的大剪切棱镜——偏振片
两点在摄像机靶面上同一点成象,如一摄像机——图象机处理系统
,和