光學(xué)干涉計(jì)量用于振動(dòng)測量的算法和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、光學(xué)干涉計(jì)量方法具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，包括非接觸、非破壞、高精度和高靈敏度等，在生產(chǎn)和研究中獲得了廣泛的應(yīng)用。光學(xué)干涉計(jì)量方法主要可分為兩大類，全場干涉計(jì)量如全息、散斑、云紋方法等，以及激光多普勒測量。近年來，隨著高速信號(hào)采集系統(tǒng)的發(fā)展，光學(xué)干涉計(jì)量用于動(dòng)態(tài)測量的研究成為實(shí)驗(yàn)力學(xué)的一大熱點(diǎn)。本文對(duì)兩大類光學(xué)干涉計(jì)量方法在振動(dòng)測量的理論和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了研究，來提高測量的精度和分辨率。其中，全場干涉計(jì)量法以數(shù)字全息干涉計(jì)量法為代表。

2、　　 隨著高速數(shù)字圖像傳感器如CCD(Charge-coupledDevice)的發(fā)展，數(shù)字全息干涉計(jì)量得以實(shí)現(xiàn)全息圖采集的自動(dòng)化，為其在振動(dòng)測量領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。本文對(duì)數(shù)字全息干涉計(jì)量進(jìn)行了理論分析，對(duì)影響其分辨率和重建像復(fù)振幅的因素進(jìn)行了分析。針對(duì)目前通用的數(shù)字全息時(shí)間序列測振方法在算法方面的不足，總結(jié)和改進(jìn)了復(fù)數(shù)域的三維加窗傅里葉處理方法，有效提高了振動(dòng)參數(shù)提取的精度。
　　 窗口傅里葉變換是用于位相提取的有力工具之

3、一，而窗口尺寸是影響窗口傅里葉變換效果的主要因素。本文對(duì)窗口尺寸如何選擇的問題進(jìn)行了研究，得出了最佳窗口尺寸的理論并進(jìn)行了模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 對(duì)鼓膜的自由振動(dòng)和小尺寸懸臂梁的簡諧振動(dòng)，采用離軸菲涅耳數(shù)字全息和預(yù)放大式數(shù)字全息進(jìn)行了測量，應(yīng)用復(fù)數(shù)域的三維加窗傅里葉處理方法，精確提取了試件在整個(gè)振動(dòng)過程中的位移、速度和加速度數(shù)據(jù)。
　　 同全場干涉計(jì)量法相比，單點(diǎn)測量的激光多普勒測振方法的時(shí)間分辨率高但空間分辨率卻很低，