相衬光学相干层析在无损检测领域的应用

光学相干层析(Optical Coherence Tomography, OCT)作为一种具有微米级分辨率和毫米级量程的层析成像技术, 可用于透明/半透明物体(如聚合物材料、陶瓷材料、复合材料等)内部微观结构信息的探测与成像。在结合了相衬方法后, 该技术还可利用干涉信号的相位敏感特性, 实现纳米级位移场与微应变级形变场的高灵敏度测量, 用于材料内部全场力学行为的表征与测试。在近十余年发展中, 相衬OCT已逐渐成为无损检测领域的研究热点, 受到了国际相关学者的广泛关注。本文旨在介绍相衬OCT基本原理及其在检测领域典型应用(包括多层结构热变形场层析测量、聚合物内部固化过程可视化监测、材料内部微缺陷高灵敏辨识等)的基础上, 对其未来发展进行探讨与展望。     

基于概率密度最小二乘拟合的叶片后缘轮廓

为了解决燃气轮机叶片后缘轮廓的测量和模型化的难题,采用了基于概率密度的最小二乘圆拟合方法,通过对数据重复拟合过程若干次,求得每组的拟合圆心坐标和半径,以概率密度分布的最大值作为最优拟合值。通过数据仿真,对拟合数据误差进行了理论分析和实验验证,验证了该方法的可行性和鲁棒性。结果表明,实现了对叶片后缘轮廓的拟合和数据的参量估计,精度达到0.01mm,求得圆拟合的最优圆心坐标和半径;对于直线段和短圆弧组合的叶片后缘,在不知切点和圆弧方程的情况下,能够对叶片后缘轮廓拟合。此方法对叶片后缘轮廓的高精度测量、加工精度以及参量的设计有着重要的指导意义。     

动态透视测量铁氧体/聚苯硫醚复合材料的内部温度-离面位移场

使用相位对照B扫描方法,对温度变化过程中的曲面轮廓铁氧体/聚苯硫醚复合材料样品,进行内部离面位移场动态透视测量。实验测得了从37℃降温至34.5℃过程中,曲面材料表面及表面以下60μm深度区域发生的离面位移变化情况。材料温度变化较快处,发生了2.3μm的离面位移;温度变化较慢处,发生了1.7μm的离面位移。实验研究表明:相位对照B扫描方法具有测量速度快、轮廓测量和位移场测量分辨率高等优点,为电磁吸波材料的力学性能测试提供了一种有效手段,具有很好的实用性和应用前景。     

提高数字体图像相关算法精度和计算效率的方法

在处理大量数据的情况下,通过利用图像一阶灰度梯度来计算三维位移场分布,采用亚体素位置三元三次灰度插值法来提高位移计算精度和效率.仿真实验验证了该方法的正确性.     

FRP、钢箱梁斜拉桥抖振性能分析与比较

基于某三跨钢箱梁斜拉桥的设计方案以及静力荷载作用下刚度等效的假设,类比设计了一座FRP斜拉桥。其桥面板、主梁以及斜拉索均采用FRP材料,桥塔采用传统的钢筋混凝土结构。采用谐波合成法模拟了主梁上各点的随机脉动风速时程,基于准定常假定,将脉动风速时程转化为抖振力时程,采用ANSYS软件对FRP斜拉桥进行抖振时域分析,并与钢箱梁斜拉桥进行对比。结果表明,FRP斜拉桥在抖振载作用下主梁竖向刚度与钢箱斜拉桥相比,有一定程度的减小,但FRP斜拉桥的竖向位移只是略有增加,总体易满足位移限值的要求。