復(fù)合材料內(nèi)部溫度-三維應(yīng)變場分布動態(tài)透視測量系統(tǒng).pdf

1、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，實現(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)

2、，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，為測量實驗提供了硬件基礎(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，時域和頻域下的M個反射面的干涉公式，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。實驗對環(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)變場實驗，對硅橡膠材料分

3、別做了降溫過程的溫度-位移場實驗。
　　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，分析實驗結(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。對實驗結(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:1）測量速度快。測量速度快，可以實現(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