基于三維電子散斑干涉技術測量物體變形的系統(tǒng)研究.pdf

1、三維電子散斑干涉技術(3D—ESPI)利用電子散斑干涉圖像攜帶物體表面位相信息的特性，可以測量物體材料的應力、應變、振動等性能參數(shù)。本文主要將此技術應用于研究物體表面的三維變形及物體表面和內部缺陷的自動識別。 論文簡述了電子散斑干涉技術的發(fā)展狀況及其原理，并對電子散斑干涉技術測量物體面內變形、離面變形以及三維變形的幾何原理進行了詳細分析，介紹了幾種傳統(tǒng)的ESPI系統(tǒng)。 為了獲取物體表面的三維變形信息，需要將物體離面變形檢

2、測系統(tǒng)和面內變形檢測系統(tǒng)結合在同一坐標系中。論文根據(jù)要求設計了三種層層改進的方案，系統(tǒng)中共用其中照射物體的一束光束，將面內變形檢測和離面變形檢測系統(tǒng)結合到同一坐標系中。第一種方案為傳統(tǒng)器件法，采用傳統(tǒng)光學元件進行分光、傳光；為了能夠簡化一般3D—ESPI系統(tǒng)中光學器件繁多、器件移動引起的重復調整等缺點，在第二種方案中將光纖引入系統(tǒng)中，即Y型光纖法，設計了以Y型光纖為主要分光和傳光器件的ESPI系統(tǒng)；第三種方案為一分五型光纖法，在Y型光纖

3、法的基礎上，引入一分五型光纖，使系統(tǒng)更加簡便、緊湊。為獲得量化的變形信息，系統(tǒng)中將電子散斑技術與相移技術結合在一起，采用“4+1”相移算法，獲取物體表面的三維變形信息。 論文詳細講述了層層改進的第一、二、三種方案的操作細則，重點將第三種方案，即一分五型光纖法的三維變形檢測系統(tǒng)進行了實驗驗證，包括一分五型光纖法系統(tǒng)建立的實施方案、系統(tǒng)匹配器件的計算與選擇、系統(tǒng)三維坐標的確立、系統(tǒng)中器件的對稱性調整以及相關參數(shù)的標定等j采用木板作為