激光波數(shù)掃描干涉透視測(cè)量樹脂基復(fù)合材料內(nèi)部的變形場(chǎng)分布.pdf

1、隨著樹脂基復(fù)合材料的高速發(fā)展，人們愈來愈迫切地希望建立更加合理完善的理論來研究復(fù)合材料因斷裂、碰撞、拉伸、應(yīng)力等引起的力學(xué)性能。復(fù)合材料力學(xué)性能的測(cè)量方法有很多，本文使用基于邁克爾遜干涉儀的激光波數(shù)掃描干涉技術(shù)，研究材料在承受外力或負(fù)載時(shí)，內(nèi)部壓縮位移場(chǎng)、離面位移場(chǎng)及離面應(yīng)變場(chǎng)的分布情況。
　　文中通過光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)、圖像采集三個(gè)方面，詳細(xì)地闡述了如何搭建激光波數(shù)掃描干涉測(cè)量系統(tǒng)。光學(xué)系統(tǒng)由半導(dǎo)體激光器，凸透鏡，方形分

2、光鏡，偏振片，參考光楔，被測(cè)樣件等構(gòu)成。在機(jī)械系統(tǒng)方面，主要介紹了總體機(jī)械結(jié)構(gòu)和壓縮位移、離面位移兩種三點(diǎn)加載裝置。而在圖像采集方面，則介紹了CCD工業(yè)相機(jī)的主要參數(shù)。此外，文中也對(duì)激光波數(shù)掃描干涉技術(shù)的測(cè)量原理進(jìn)行詳細(xì)地描述，包括:波數(shù)掃描原理，離面位移場(chǎng)計(jì)算公式、壓縮位移場(chǎng)計(jì)算公式、離面應(yīng)變場(chǎng)計(jì)算公式以及性能指標(biāo)計(jì)算公式。接著，分別對(duì)雙層樹脂基復(fù)合材料、內(nèi)嵌玻璃纖維樹脂基復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理步驟進(jìn)行詳細(xì)地描述。最后給出了

3、1)雙層樹脂基復(fù)合材料的壓縮位移場(chǎng)分布;2）內(nèi)嵌玻璃纖維樹脂基復(fù)合材料內(nèi)部的離面位移場(chǎng)分布及離面應(yīng)變場(chǎng)。
　　從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，壓縮位移場(chǎng)、離面位移場(chǎng)及應(yīng)變場(chǎng)分布圖與復(fù)合材料實(shí)際受力情況基本吻合。位移場(chǎng)與加載量呈線性變化，離面應(yīng)變場(chǎng)的絕對(duì)值也隨加載量的增加而不斷增加。從而表明算法的正確性，系統(tǒng)的可行性，說明該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性及可靠性。激光波數(shù)掃描干涉是一種新型的力學(xué)檢測(cè)技術(shù)，適用于透明、半透明的樹脂基復(fù)合材料，能夠透視測(cè)量材