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用光力学方法测试透明材料初应力的研究

作　者: 黄凯
导　师: 计欣华
学　校: 天津大学
专　业: 固体力学
关键词: 初应力透明材料等达因积分光弹相移技术
分类号: O348.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 134次
引　用: 4次
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内容摘要

本文叙述了国内外关于透明材料初应力测试技术的研究,重点阐述了光力学方法在透明材料初应力测试中的应用,在测试透明材料的初应力时,主要借鉴了积分光弹的理论思想和等达因法的测量技术。同时还引入了近十年来发展起来的一种用于光学干涉计量、计算机辅助光学测量中重要的技术――相移技术。本文对其原理进行了详细介绍,并利用数字图像处理技术进行了系统分析和验证。本文利用相移技术和光学原理对光力学测量方法在透明材料初应力测试中的应用进行了系统的理论推导,对测量实验系统和测量方法步骤进行了详细的阐述。本文在分析透明材料初应力测试理论的基础上,进行了全场自动实验分析,取得了较为理想的效果,并以实验数据为依据,论证了本文中所用的透明材料初应力测试技术可行性及可靠性,发现其具有极高的实际应用价值。为完成上述工作的每一部分,作者研制了各项步骤工作所需要的应用软件,形成了求取相位图和应力值的软件系统。本文使用的透明材料初应力测试方法实用简单,操作方便,可以在不需要输入别的辅助数据的情况下得到理想的结果,是一种具有发展意义的全场分析方法。

全文目录

第一章绪论  7-11
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 透明材料初应力测试方法现状  8-9
  1.3 本文研究的意义和主要工作  9-11
第二章透明材料初应力测试的光力学方法简介  11-30
  2.1 散光法  11-17
    2.1.1 平面偏振光入射时的散射光强  12-13
    2.1.2 等达因法  13-14
    2.1.3 等达因法中的相移技术  14-15
    2.1.4 初应力分量值的求取  15-17
  2.2 平面光弹法  17-19
    2.2.1 平面光弹法的相位检测  18-19
  2.3 积分光弹法  19-30
    2.3.1 两种特殊情况  20-22
    2.3.2 积分光弹是张量场的光学层析术  22-23
    2.3.3 正应力的确定  23-24
    2.3.4 轴对称应力分布  24-25
    2.3.5 平面应变  25-26
    2.3.6 积分光弹法中的相移技术  26-30
第三章数字图像处理技术在光力学测定初应力中的应用  30-38
  3.1 图像的改进方法  30-32
    3.1.1 滤波噪声处理  30-31
    3.1.2 图像平滑处理  31-32
  3.2 光力学条纹图的位相检测技术  32-36
  3.3 小结  36-38
第四章透明材料初应力的研究和航天飞机舱盖的初应力测试  38-57
  4.1 激光散光法测取初应力  38-50
    4.1.1 实验系统  38-39
    4.1.2 非定向材料和定向材料条纹图的采集和处理  39-45
    4.1.3 实验结果分析  45-50
  4.2 加工应力的分析与测试  50-51
  4.3 平面光弹法测透明材料应力分布  51-53
  4.4 积分光弹法模拟实验研究  53-55
    4.4.1 积分光弹法应用实验模拟研究  54-55
  4.5 讨论  55-57
第五章总结  57-59
参考文献  59-62
发表论文  62-63
致谢  63

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