激光波数扫描干涉透视测量树脂基复合材料内部的变形场分布

发布时间：2017-03-23 10:19

  本文关键词：激光波数扫描干涉透视测量树脂基复合材料内部的变形场分布，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着树脂基复合材料的高速发展,人们愈来愈迫切地希望建立更加合理完善的理论来研究复合材料因断裂、碰撞、拉伸、应力等引起的力学性能。复合材料力学性能的测量方法有很多,本文使用基于迈克尔逊干涉仪的激光波数扫描干涉技术,研究材料在承受外力或负载时,内部压缩位移场、离面位移场及离面应变场的分布情况。文中通过光学系统设计、机械系统设计、图像采集三个方面,详细地阐述了如何搭建激光波数扫描干涉测量系统。光学系统由半导体激光器,凸透镜,方形分光镜,偏振片,参考光楔,被测样件等构成。在机械系统方面,主要介绍了总体机械结构和压缩位移、离面位移两种三点加载装置。而在图像采集方面,则介绍了CCD工业相机的主要参数。此外,文中也对激光波数扫描干涉技术的测量原理进行详细地描述,包括：波数扫描原理,离面位移场计算公式、压缩位移场计算公式、离面应变场计算公式以及性能指标计算公式。接着,分别对双层树脂基复合材料、内嵌玻璃纤维树脂基复合材料的实验方法、实验数据处理步骤进行详细地描述。最后给出了1)双层树脂基复合材料的压缩位移场分布；2)内嵌玻璃纤维树脂基复合材料内部的离面位移场分布及离面应变场。从实验结果可知,压缩位移场、离面位移场及应变场分布图与复合材料实际受力情况基本吻合。位移场与加载量呈线性变化,离面应变场的绝对值也随加载量的增加而不断增加。从而表明算法的正确性,系统的可行性,说明该实验系统具有较好的稳定性及可靠性。激光波数扫描干涉是一种新型的力学检测技术,适用于透明、半透明的树脂基复合材料,能够透视测量材料内部的三维离面变形场分布。
【关键词】：复合材料 力学性能 激光波数扫描干涉 变形场
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB33;TN249
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 绪论11-22
• 1.1 本课题研究背景及研究意义11-12
• 1.2 波长扫描干涉技术的国内外研究状况12-20
• 1.3 本课题的主要研究内容20-21
• 1.4 本章小结21-22
• 第二章 激光波数扫描干涉测量原理22-29
• 2.1 波数扫描原理22-23
• 2.2 波数计算方法23-24
• 2.3 相位提取方法24-25
• 2.4 离面位移场计算方法25-27
• 2.5 压缩位移场计算方法27
• 2.6 离面应变场计算方法27-28
• 2.7 系统性能指标28
• 2.8 本章小结28-29
• 第三章 激光波数扫描干涉技术测量系统29-39
• 3.1 光学系统设计29-34
• 3.1.1 半导体激光器简介30-32
• 3.1.2 被测样件制作方法32-34
• 3.2 机械系统设计34-36
• 3.2.1 整体支架34
• 3.2.2 被测样件加载装置34-36
• 3.3 图像采集系统36-38
• 3.3.1 CCD器件工作原理简介36-37
• 3.3.2 CCD工业相机简介37-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第四章 实验数据处理与分析39-53
• 4.1 双层树脂基复合材料内部的压缩位移场分布39-46
• 4.1.1 实验方法39
• 4.1.2 实验数据处理39-40
• 4.1.3 实验结果40-46
• 4.2 内嵌玻璃纤维树脂基复合材料内部的离面变形场分布46-52
• 4.2.1 实验方法46
• 4.2.2 实验数据处理46
• 4.2.3 实验结果46-52
• 4.3 本章小结52-53
• 总结和展望53-55
• 参考文献55-60
• 攻读学位期间发表的论文60-62
• 致谢62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：263524