本文關(guān)鍵詞：復(fù)合材料內(nèi)部溫度—三維應(yīng)變場分布動(dòng)態(tài)透視測量系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：復(fù)合材料內(nèi)部的各種材料相互之間取長補(bǔ)短,使得復(fù)合材料呈現(xiàn)出優(yōu)良的綜合性能,可以適用于復(fù)雜,惡劣的環(huán)境。其中材料的力學(xué)性能是指材料在不同環(huán)境(溫度、介質(zhì)、濕度)下,承受各種外加載荷(拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊、應(yīng)力等)時(shí)所表現(xiàn)出的力學(xué)特征。本文基于多種測量技術(shù),改進(jìn)了光學(xué)干涉譜域相位對照B掃描算法,攻克了材料折射率隨溫度變化引起很大測量誤差的難點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了材料溫度-應(yīng)變場的測量。論文介紹了光學(xué)干涉譜域相位對照B掃描系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu),詳細(xì)介紹了邁克爾遜干涉儀的光路結(jié)構(gòu),光源,光譜儀等主要構(gòu)件的選擇設(shè)計(jì),為測量實(shí)驗(yàn)提供了硬件基礎(chǔ)。闡述了光學(xué)干涉譜域相位對照B掃描算法的理論,對光強(qiáng)公式,相位差公式,時(shí)域和頻域下的M個(gè)反射面的干涉公式,波數(shù)掃描公式,k空間的光強(qiáng)頻域公式,受力加載下的離面位移場和應(yīng)變場公式,熱變形下的離面位移場和應(yīng)變場公式進(jìn)行了推導(dǎo),在理論上論證了溫度-應(yīng)變場測量的可行性。實(shí)驗(yàn)對環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料及硅橡膠材料做了升溫過程的溫度-應(yīng)變場實(shí)驗(yàn),對硅橡膠材料分別做了降溫過程的溫度-位移場實(shí)驗(yàn)。本文搭建的光學(xué)干涉譜域相位對照B掃描系統(tǒng)的測量深度為5.98mm,深度測量分辨率為15μm。結(jié)合改進(jìn)的光學(xué)干涉譜域相位對照B掃描算法,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出,材料的位移場及應(yīng)變場的結(jié)果與理論分析一致。對實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與論證,可以看出光學(xué)干涉譜域相位對照B掃描算法具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)測量速度快。測量速度快,可以實(shí)現(xiàn)材料內(nèi)部變形場的層析測量,只需對干涉光譜進(jìn)行一次拍攝即可完成層析測量；2)測量靈敏度高,能達(dá)到10nm的測量精度；3)結(jié)合了相位解卷繞方法,運(yùn)算效率高,抗噪能力強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)表明,該方法可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地透視測量透明/半透明復(fù)合材料內(nèi)部的溫度-應(yīng)變場分布,可以應(yīng)用于材料熱變形,以及內(nèi)部微小缺陷的檢測,有望應(yīng)用于航空航天設(shè)備的力學(xué)涂層,微機(jī)電系統(tǒng)中的復(fù)合材料薄膜檢測等需要高精度連續(xù)變形場的研究領(lǐng)域當(dāng)中,是一種研究復(fù)合材料內(nèi)部力學(xué)特性的有效技術(shù)手段。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)合材料 無損檢測 力學(xué)測量 光學(xué)干涉譜域相位對照B掃描 溫度應(yīng)變場
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB33
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 復(fù)合材料力學(xué)測量技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展研究狀況12-24
• 1.1.1 云紋干涉測量技術(shù)12-13
• 1.1.2 電子散斑干涉測量技術(shù)13-15
• 1.1.3 數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)15-17
• 1.1.4 數(shù)字體圖像相關(guān)技術(shù)17-18
• 1.1.5 波長掃描干涉技術(shù)18-20
• 1.1.6 光學(xué)干涉譜域相位對照B掃描技術(shù)20-24
• 1.2 本文的主要內(nèi)容及研究意義24-26
• 1.2.1 本文的主要內(nèi)容24-25
• 1.2.2 本文的研究意義25-26
• 第二章 光學(xué)干涉譜域相位對照B掃描系統(tǒng)26-35
• 2.1 光學(xué)干涉譜域相位對照B掃描系統(tǒng)設(shè)計(jì)26-33
• 2.1.1 邁克爾遜干涉儀26-27
• 2.1.2 系統(tǒng)透鏡27
• 2.1.3 系統(tǒng)光源27-29
• 2.1.4 系統(tǒng)光譜儀29-31
• 2.1.5 被測樣品加載裝置設(shè)計(jì)31-32
• 2.1.6 被測樣品固化裝置和溫控裝置設(shè)計(jì)32-33
• 2.2 本章小結(jié)33-35
• 第三章 光學(xué)干涉譜域相位對照B掃描算法35-44
• 3.1 波數(shù)掃描37-38
• 3.2 相位輪廓測量k空間的時(shí)域和頻域計(jì)算38-39
• 3.3 受力加載下的離面位移場和應(yīng)變場測量39-42
• 3.4 熱變形下的離面位移場和應(yīng)變場測量42-43
• 3.5 本章小節(jié)43-44
• 第四章 實(shí)驗(yàn)44-62
• 4.1 實(shí)驗(yàn)被測樣品制作44-45
• 4.1.1 樹脂基復(fù)合材料樣品制作44-45
• 4.1.2 硅橡膠樣品制作45
• 4.2 實(shí)驗(yàn)步驟45-47
• 4.3 升溫過程的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析47-60
• 4.3.1 硅橡膠材料樣品47-53
• 4.3.2 環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料樣品53-60
• 4.4 降溫過程的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析60-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 總結(jié)和展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-70
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文70-72
• 致謝72

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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1 楊，

本文編號：300564