实时全息法应用于地震基础实验的研究

本文介绍了将实时全息法用于地震基础实验的研究,实验中以透明试件受压破裂过程模拟均匀岩体的破裂过程,采用实时全息干涉摄影系统记录试件应力场分布及其变化,用瞬态波形自动记录系统记录微破裂的位置和强度,通过两种方式所获数据来探索地震微破裂成核过程和应力场关系,这种方法的成功为地震实验研究提供了一种新手段。     

实时全息干涉计量用于研究岩石材料正向受压形变

采用实时全息干涉计量摄影系统，记录岩石试件正向受压下干涉条纹的形变规律。配合声发射定位测量，可以测定岩石试件微裂纹扩展时间、位置和强度。初步的实验已经观察到干涉条纹是在空间定域的，微裂纹的扩展与局部应力的集中有关，且其延伸方向是应力场高梯度变化的方向等，这种方法的成功将为脆性材料的损伤研究提供一种可视化的研究手段。     

微晶玻璃研磨加工亚表面损伤深度预测方法及测量

将研磨加工中磨粒与工件表面作用过程近似为受法向载荷和切向载荷共同作用下移动的尖锐压头对表面的作用过程,基于压痕断裂力学理论,分析了移动磨粒作用下材料的应力状态、中位裂纹的成核位置和扩展方向。综合考虑弹性应力场、残余应力场及切向载荷对中位裂纹扩展的影响,给出了中位裂纹扩展长度计算公式。建立了亚表面损伤深度与表面粗糙度之间的理论模型。使用磁流变抛光斑点技术测量了微晶玻璃研磨亚表面损伤层深度。将模型预测理论值与实验测量值进行对比,结果表明两者之间的误差控制在5.56%以内,吻合较好。利用该模型可以实现光学材料研磨亚表面损伤深度的快速、简便和准确预测。     

基于傅立叶变换轮廓术的动态爆轰过程研究

提出了将傅立叶变换轮廓术用于爆轰过程研究的设想。模拟了三维物体的动态破裂过程,用调制度作为物体破裂区域判断的依据,最后给出了物体破裂过程的恢复结果。为爆轰过程的实验研究提供了一种新的测试思路。     

疲劳裂纹扩展的实时健康监测

结构中微裂纹的产生和扩展是影响结构安全及其寿命的重要因素,在裂纹产生初期就将其监测出来对于提高结构安全性来说至关重要。目前研究这一领域的学者很多,但大多都集中在孔洞等较大尺寸损伤的在线监测阶段。该文研究了真实疲劳裂纹扩展的实时在线监测方法。采用主动Lamb波监测技术及机电阻抗技术对铝试件的真实疲劳裂纹扩展情况进行了监测和分析,给出了裂纹扩展程度与信号损伤参数间的关系曲线,并对两种监测方法进行了对比,对实验结果进行了讨论。     

基于计算机图像法测量物体位移及应变

研究基于计算机图像法运用激光测量物体位移及应变的方法。两个正交的图像记录系统,在试件产生位移后,记录试件被多束光所照射形成的图像。图像输入计算机,利用记录光路系统的几何参数,计算得试件上诸光点所产生的位移或应变大小。由误差修正理论,给出各位移的不确定度。实验结果证明测量方法是正确的。     

二维Ge岛成核早期阶段的动力学蒙特卡罗模拟

采用动力学蒙特卡罗(Kinetic Monte Carlo)方法模拟了Si/Ge系统自组织生长Ge量子点过程中二维Ge岛成核的早期阶段.引入吸附原子导致的应力场,对原子扩散的势垒进行了修正.研究了温度和应力场分布对二维Ge岛成核位置以及尺寸分布的影响,结果表明应力场对二维岛的成核具有决定作用,采用调制应力的方法可以有效控制量子点的自组织生长过程.     

二维Ge岛成核早期阶段的动力学蒙特卡罗模拟

采用动力学蒙特卡罗(Kinetic Monte Carlo)方法模拟了Si/Ge系统自组织生长Ge量子点过程中二维Ge岛成核的早期阶段.引入吸附原子导致的应力场,对原子扩散的势垒进行了修正.研究了温度和应力场分布对二维Ge岛成核位置以及尺寸分布的影响,结果表明应力场对二维岛的成核具有决定作用,采用调制应力的方法可以有效控制量子点的自组织生长过程.     

变参数激光冲击TC17钛合金疲劳裂纹扩展特性

研究采用两种不同变能量参数激光冲击TC17钛合金,通过疲劳试验分析变能量参数激光冲击对其疲劳裂纹扩展寿命和扩展速率的影响规律,通过X射线残余应力测试仪分析激光冲击后试件表面残余应力分布状态。结果表明:相比于未强化试件,在高数值残余压应力作用下的强化后试件疲劳寿命分别提高了2.14倍和1.74倍,稳定扩展初期疲劳裂纹扩展速率分别降低了21%和16%;在裂纹稳定扩展前期区域,LP-1试件扩展速率发生明显减小的现象,C′值最大,m值为最小,减为负数;LP-2试件C′值增大,m值减小。残余应力场分布是疲劳裂纹扩展的主要影响因素,两种强化方案对TC17钛合金疲劳裂纹扩展均产生抑制作用,激光能量越大,产生残余压应力值越大,激光冲击对裂纹扩展前期区域的强化作用大于对裂纹扩展中后期区域的强化作用。     

怎样有效地制作微课？--由微课的评价标准谈其设计与制作

微课这一教学形式是我们目前所关注的热点。怎样制作有效地微课称为我们研究的重要问题。本文从微课的评价标准入手,深入探究了微课的设计与制作过程,以及在这一过程中,我们应该如何选择课题、怎样设计微课的教学过程、制作过程需要注意的地方,目的是制作出优秀的微课资源,更好的促进学习者的学习。     

Investigation of Concrete Distortion with Real-time Holographic Method

In order to find the relationships between the distortion rule of the concrete and its surrounding stress field, a real-time optical holographic setup is used to record the distribution and the variation of the samples, the waveforms of ultrasonic emission stimulated by the micro-cracks are recorded by a transient automatic waveform recorder to determine the time, location and intensity of the actions of micro-cracks. The experiment results are worthy studying. This method provides a useful experimental approach to study the brittleness materials.     

Investigation of Concrete Distortion with Real—tim Holographic Medhod

In order to find the relationships between the distortion rule of the concrete and its surrounding stress field,a real-time optical holographic setup is used to record the distribution and the variation of the samples,the waveforms of ultrasonic emission stimulated by the micro-cracks are recorded by a transient automaic waveform recorder th determine the time,location and intensity of the actions of micro-cracks,The experiment results are worthy studying.This method provides a useful experimental approach to study the brittleness materials.     

反射式数字实时全息法对岩石应力场的研究

为了能够实时方便快捷地研究岩石在受压下的应变情况,采用数字实时全息的方法,将1块15cm×15cm×1.5cm的岩石装在3维加力架上作为研究对象,在数字实时全息的光路中用CMOS采集记录下岩石在不同条件下受压应变过程中的应力场分布及其变化情况的干涉条纹,并将这一个视频文件用MATLAB编程语言做还原处理,得到了岩石在常温条件下、温度变化条件下、预打孔条件下受压应变时实时的变化情况。结果表明,数字实时全息法是一种高精度、无损、全场的检测方法。数字实时全息法不仅能够方便快速地得到岩石在不同受力条件下实时的变化情况,而且还能够得到与岩石类似的其它材料的受力应变的情况。     

基于像面数字全息术的中药饮片细胞定量成像技术研究

细胞三维定量成像为中药饮片显微鉴别提供了新方法。为了提高数字全息显微成像质量,采用理论分析与实验验证相结合的方法,对球面参考光像面数字全息显微术的记录和再现过程进行了研究,提出了利用标准分辨率测试板对系统放大倍数、物距等参数进行标定的方法;并利用实验结果对两种常见的相位解包裹方法进行了对比。结果表明:球面参考光像面数字全息图不仅具有较高的信息容量,而且再现过程非常简单,还可以在记录过程中实时观察被记录样品的情况,并选择恰当的被记录区域。利用美国空军分辨率测试板的强度再现像就可以对全息成像系统的放大倍数等参数进行精确标定;利用基于横向剪切的最小二乘解包裹方法可以得到具有较大纵深细胞的准确相位;采取边缘识别技术,可以提高细胞再现像显示效果。     

数字全息显微定量相位成像的实验研究

建立了一套预放大式数字全息显微成像系统,通过对样品进行显微放大,实现了高分辨率的定量相位成像;并通过计算机控制相机自动曝光记录序列的数字全息图实现了动态相位成像。用标准样品验证了系统测量的准确性;以活体洋葱表皮细胞和血红细胞为样品,获得了清晰的定量相位像;以置于水环境的草履虫为样品,实现了动态成像。实验结果表明建立的系统可以实现高分辨率的动态定量相位成像,可以应用于生物活体样品的显微研究。     

具有成像功能的多重体全息光栅光谱色散器件

根据体全息光栅的透镜作用,使用平行光和会聚光记录多重光栅,光谱无需会聚透镜即可成像。在器件的设计中,分析了LiNbO3晶体材料色散的影响,并实验中对曝光时序实时监控,制作了8重光栅的光谱成像色散器件,整个输出谱面的宽度尺寸为8mm。     

采用光折变全息干涉计量术对光楔特性的测量

光折变晶体是一种新型的记录材料,应用光折变效应,不需显影、定影等处理,就可实现实时观测。文章探讨了光折变实时全息干涉法在光学检测中的应用,提出同时确定光楔楔角和折射率的新方法,从而改变了只有光楔的折射率和楔角中一个已知时才可测量另一个未知量的传统测量方法。介绍了实验过程,分析得出了最后实验结果。     

全息曝光条纹锁定系统特性研究

为了研究全息光栅拍摄过程中曝光对比度与干涉条纹漂移均方根值之间的关系和提高大面积光栅拍摄质量,采用莫尔条纹原理和线阵电荷耦合器件照相机系统组成的条纹锁定系统进行了光栅拍摄实验。对莫尔条纹的漂移量进行了实时采集和分析,发现条纹漂移主要由缓慢漂移和频率为3.1Hz的振动合成。得到了条纹漂移均方根值与光栅曝光对比度之间的数值关系,为预测光栅质量是否合格提供了理论参考。结果表明,要提高光栅拍摄质量,必须保证条纹漂移均方根值小于0.05λ。该条纹锁定系统完全可以满足此要求。     

光致变色俘精酸酐用于可擦写全息图像存储的研究

对一种新型可擦重写有机光致变色材料——俘精酸酐／聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)薄膜的光致变色双稳态吸收光谱进行了测量，呈色态的吸收峰在513nm，无色态的吸收峰在370nm。利用该双稳态特性，在10μm俘精酸酐／PMMA薄膜上进行全息图像光存储。实验用氩离子激光器514．5nm波长作为记录光源，测量了衍射效率与曝光量的关系，最大衍射效率约为1％．最佳曝光量约1J／cm^2。获得了存储于样品上的全息干涉条纹和参考光再现的衍射像，分析了影响衍射图像像质的因素。记录在样品上的全息图在室温下黑暗处可以保存一年以上，用紫外光可以擦除记录的全息图．进行多次记录、读出和擦除操作。结果表明，俘精酸酐可以作为一种性能优良的可擦写全息光存储材料。