多層樹脂材料內(nèi)部深度分辨位移場(chǎng)分布測(cè)量.pdf

1、復(fù)合材料就是將兩種及兩種以上性質(zhì)不同的材料，通過物理或化學(xué)的作用，在宏觀或微觀上組成一種全新的材料，這種材料具有不同于原材料的特性。各種材料在性能上互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。由于復(fù)合材料有其自身的優(yōu)良特性，在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中應(yīng)用極其廣泛，生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步導(dǎo)致了其生產(chǎn)難度的增大，對(duì)復(fù)合材料質(zhì)量也提出更為嚴(yán)格的要求。特別是像航空航天設(shè)備這類產(chǎn)品，必須保證其制作工藝穩(wěn)定的和測(cè)量結(jié)果的

2、精確。而對(duì)于復(fù)合材料內(nèi)部力學(xué)特性的研究也是當(dāng)前的一大趨勢(shì)，傳統(tǒng)的無損檢測(cè)技術(shù)手段已經(jīng)很難滿足現(xiàn)有的需求。當(dāng)前國(guó)際和國(guó)內(nèi)關(guān)于復(fù)合材料內(nèi)部力學(xué)檢測(cè)新技術(shù)發(fā)展十分迅猛，成果也相當(dāng)顯著，本文即利用激光波數(shù)掃描干涉技術(shù)研究多層散斑表面復(fù)合材料的內(nèi)部力學(xué)特性。
　　介紹了幾種常見的干涉儀結(jié)構(gòu)和原理，利用邁克爾干涉儀作為系統(tǒng)的原型框架搭建激光波數(shù)掃描干涉系統(tǒng)。對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)各子系統(tǒng)的組成原件及其功能特性進(jìn)行介紹，光源包括激光器和溫度控制器；光路包括

3、光楔、分光鏡、偏振片； CCD相機(jī)；圖像采集軟件；加載裝置，理解各子系統(tǒng)作用。
　　對(duì)激光波數(shù)掃描干涉的基本原理進(jìn)行了講解，它是對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的依據(jù)。首先推導(dǎo)出波數(shù)掃描的基本公式，計(jì)算波數(shù)并隨機(jī)采樣后進(jìn)行傅立葉變換，解卷繞干涉信號(hào)后計(jì)算相位差值，通過相位差來求出深度方向上的離面位移。通過對(duì)離面位移求導(dǎo)即可得出應(yīng)變場(chǎng)分布，最后給出性能指標(biāo)公式。
　　介紹了樣件的制作流程，分別制作了三組被測(cè)樣件，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，系統(tǒng)處于正

4、常狀態(tài)后對(duì)被測(cè)件進(jìn)行壓縮試驗(yàn)。采集的數(shù)據(jù)處理后得到四散斑面復(fù)合材料離面位移分布，六散斑面復(fù)合材料及其缺陷樣件的離面位移分布和應(yīng)變場(chǎng)分布。對(duì)結(jié)果進(jìn)行觀察和比較，與材料的實(shí)際受力分布基本吻合。實(shí)驗(yàn)測(cè)試很好的驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可靠性及算法的正確性，為測(cè)量復(fù)合材料內(nèi)部力學(xué)信息提供了理論和實(shí)踐參考，從而證明該算法的可行性。該測(cè)檢測(cè)方法作為一種較新的力學(xué)檢測(cè)技術(shù)，對(duì)透明和半透明的復(fù)合材料都能進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè)，且適用于多種復(fù)合材料。測(cè)量精度、信噪比都很高，檢