透視測量樹脂基復(fù)合材料內(nèi)部變形場和應(yīng)變場分布.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、復(fù)合材料是由兩種或兩種以上物理和化學(xué)性質(zhì)都不同的物質(zhì)以物理形式組合而成的材料。復(fù)合材料具有質(zhì)量輕、強度高、加工成型方便、彈性優(yōu)良、耐化學(xué)腐蝕等特點,被廣泛大量應(yīng)用于航空航天,海洋船舶,汽車工業(yè),電子工業(yè)中和日常人們生活中。復(fù)合材料力學(xué)的宏觀物理力學(xué)性能測量包括彈性常數(shù)、強度,材料的各向異性,變形場和應(yīng)變測量等參數(shù)測量。在復(fù)合材料使用中,其材料的力學(xué)特性發(fā)揮著關(guān)鍵的作用,確保復(fù)合材料的使用安全。本文在多種測量技術(shù)的研究基礎(chǔ)上,提出了基于邁

2、克爾遜干涉系統(tǒng)的波數(shù)掃描干涉的測量算法,高精度透視測量復(fù)合材料變形場和應(yīng)變場分布。該測量技術(shù)是高精度快速測量材料力學(xué)特性的方法。
  本文介紹了光學(xué)工程中常用的光學(xué)干涉儀及其干涉儀的原理,為實驗系統(tǒng)的設(shè)計提供了理論依據(jù)。重點介紹激光波數(shù)掃描干涉測量系統(tǒng)的邁克爾遜干涉光路干涉原理,測量系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計,包括系統(tǒng)的整體架構(gòu)設(shè)計,實驗設(shè)備的選型,加載裝置和實驗樣件的設(shè)計和制作。從理論的角度闡明了基于邁克爾遜干涉儀結(jié)構(gòu)的激光波數(shù)掃描干涉

3、測量原理,波數(shù)監(jiān)測原理,變形場測量算法,壓縮變形場測量算法和應(yīng)變場測量原理。證明了其在復(fù)合材料力學(xué)特性測量中的可行性。分別對碳纖維增強復(fù)合材料的離面位移變形場和樹脂基增強復(fù)合材料壓縮變形場分布測量數(shù)據(jù)如何處理提取計算進(jìn)行了說明。最后給出了各種復(fù)合材料的測量數(shù)據(jù)結(jié)果,處理方法和進(jìn)行分析,實驗數(shù)據(jù)包括:玻璃纖維增強復(fù)合材料器件在不同加載量下的離面位移變形場和應(yīng)變場分布情況。給出等值線圖對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)分析;碳纖維增強復(fù)合材料數(shù)據(jù),給出了

4、在不同加載量下碳纖維增強復(fù)合材料表面變形場分布情況。對缺陷及無缺陷樣件的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。從實驗結(jié)果可以判斷實驗測量變形場與應(yīng)變場的結(jié)果與理論分析相吻合。變形場和應(yīng)變場的在不同加載量下的變形量和應(yīng)變量呈線性變化規(guī)律。通過實驗結(jié)果分析與論證,表明了激光波數(shù)掃描干涉測量方法是高精度透視和全視場非接觸式的測量方法,其實驗測量系統(tǒng)具有較好的穩(wěn)定性,易操作,較高的信噪比,。實驗數(shù)據(jù)證明了其理論的正確性。該測量方法在復(fù)合材料力學(xué)特性測量領(lǐng)域具有較

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