基于散斑干涉原理的应力测试装置及应力集中测试方法

摘要

基于散斑干涉原理的应力测试装置及应力集中测试方法，涉及基于散斑干涉原理的应力测试装置及应力集中测试方法。它为了解决现有的激光散斑技术存调节光路的过程繁琐复杂，灵活性差，仅能用于实验室测量分析，无法对尺寸庞大、空间形状复杂的实际构件进行现场测量的问题。本发明采用4个准直扩束镜，两两对称地布置在被测表面上，获得两束准直平行激光光束，通过控制四路光的通断，用数字CCD相机分别采集受载变形前后的四幅散斑场图，采用计算机数字图像处理技术，获得两个正交方向上的位移量分布，进而获得被测区域的应力状态的分布信息。本发明适用于材料学、光学和力学交叉领域。

主权项

基于散斑干涉原理的应力测试装置，其特征在于：它包括数字CCD相机（1）、四个准直扩束镜（2）、单模激光器（3）、光纤耦合器（4）、光纤分束器（5）和计算机（6），所述单模激光器（3）发射的激光通过光纤耦合器（4）耦合后，经光纤送至光纤分束器（5），光纤分束器（5）将一束激光分成四束激光，并将所述四束激光分别经光纤送至四个准直扩束镜（2），四个准直扩束镜（2）发射的四束准直平行激光光束照射在被测试件表面形成散斑场，所述的四个准直扩束镜（2）两两对称分布，四个准直扩束镜（2）分为两组，每组包括两个准直扩束镜（2），每组中的两个准直扩束镜（2）发射的两束光束分别位于被测表面法线两侧、并且所述两束光束与法线的夹角相同，所述的两束光束互为物光和参考光，每个准直扩束镜（2）的镜头与被测试件表面的距离相等；其中一组准直扩束镜（2）发出的两束光束与被测试件表面法线共面于xoz平面，另一组准直扩束镜（2）发出的两束光束与被测试件表面法线共面于yoz平面；所述xoz平面与yoz平面相互垂直；数字CCD相机（1）用于拍摄被测试件表面的散斑场，数字CCD相机（1）的数据输出端与计算机（6）的数据输入端连接。