剪切相移散斑干涉系统的影响因素分析

论文摘要

剪切散斑干涉术是一种直接测量物体表面应变场的计量方法。它被广泛应用于应变场测量和无损检测领域。本文阐述了剪切相移散斑干涉系统的各个组成系统,并详细的分析了光源照明系统、剪切系统、相移系统和加载系统对干涉系统的测量分辨率、测量精度、测量范围和条纹信噪比的影响。剪切量是衡量剪切系统的主要的指标,且决定了系统的测量灵敏度和测量范围,所以本文详细的分析了剪切量的影响因素和测量方法。相移系统中相移的精度决定了干涉系统的测量精度,因此分析了两种控制方式的精度和误差。主要工作内容1.本文研究了剪切畸变对剪切量的影响。并以公式法为标准,分析了莫尔条纹法、相关法和成像法三种方法对剪切量的测量结果,分析了测量方法不同的测量方法,达到了高精度的测量。2分析了闭环控制和开环控制两种精度下,利用四步相移求解的相位值的精度,首先利用理论模拟,而后用实验验证了理论的正确性。3利用模拟分析了线性误差和非线性误差对相移精度的影响。给出了一种消除线性误差的方法,并利用实验验证了实验的可行性。4详细的分析了光源的波长、波前和谱宽对应变测量的影响;分析了偏振度和不均匀性对条纹信噪比的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 剪切相移散斑干涉术影响因素研究的重要性
• 1.2 剪切散斑干涉术影响因素研究现状
• 1.2.1 剪切相移散斑干涉术的固有误差的影响
• 1.2.2 剪切散斑干涉系统实现误差的影响
• 1.3 本文的主要研究工作
• 第二章 剪切相移散斑干涉系统
• 2.1 剪切散斑干涉术原理
• 2.2 剪切相移散斑干涉系统中的剪切系统
• 2.2.1 剪切的基本方法
• 2.2.2 剪切系统
• 2.3 剪切相移散斑干涉系统中的相移系统
• 2.3.1 相移的基本方法
• 2.3.2 精密相移系统
• 2.4 剪切相移散斑干涉系统中其他系统
• 2.5 剪切相移散斑干涉系统
• 2.6 本章小结
• 第三章 剪切散斑干涉系统的影响因素分析
• 3.1 光源照明系统的影响
• 3.1.1 光源的波长
• 3.1.2 光源的谱宽
• 3.1.3 光源的波前
• 3.1.4 光源的偏振度
• 3.1.5 光源的不均匀性
• 3.2 剪切系统中剪切量的影响
• 3.2.1 剪切畸变
• 3.2.2 剪切量的精确测量
• 3.2.3 物体形变对剪切量的影响
• 3.3 加载系统的影响
• 3.3.1 加载应力大小和加载位置对条纹分布的影响
• 3.3.2 边界条件不同
• 3.4 本章小结
• 第四章 精密相移系统的影响因素分析
• 4.1 相移系统的两种控制方法精度分析
• 4.1.1 闭环控制和开环控制理论模拟
• 4.1.2 闭环和开环控制实验结果分析
• 4.2 相移的误差分析
• 4.2.1 相移中的线性误差分析
• 4.2.2 非线性误差
• 4.3 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢