激光双曝光全息干涉技术在测取柴油机压缩温度场中的应用

缸内压缩温度对柴油机的着火与燃烧有着重要影响,本文介绍用双曝光全息干涉法测取柴油机压缩温度场的基本原理及实验过程,在实际发动机中测取了压缩过程中缸内的温度分布及变化历程,为柴油机压缩过程缸内温度分布的定量测量提供了一种新的方法。     

激光双曝光全息干涉技术在测取射流密度场中的应用

准确预测射流流场密度对引信电机的研制有着重要的作用。本文介绍一种采用双曝光全息干涉法测取射流流场密度的基本原理及实验过程。给出了射流空场和射流绕模型情况下不同速度的密度场分布及变化规律,为射流流场密度分布的定量测量提供了一种新的方法。     

激光双曝光全息干涉技术在测取喷束温度与浓度分布过程中的应用

用激光双曝光全息干涉技术，测取了柴油机喷雾过程中油束内燃油温度与浓度的分布及变化历程，并用缸内瞬时取样技术对全息干涉的测试结果进行了验证。为柴油机喷雾过程中温度与浓度分布的定量测量，为分析柴油机喷雾场的结构提供了一种新的测试手段。     

基于激光双曝光全息干涉技术对亚音速射流流场密度的研究

射流是一种特殊的流动,对它外部速度场和密度场的研究,将有利于风能交流引信发电机外形设计.研究采用激光双曝光全息干涉技术,得到马赫数 M =0.6时射流场有模型的干涉图像,经过计算得到射流场密度分布.为定量测量射流装置外流场和风能交流引信发电机周围流场密度提供了一种新的分析方法.     

射流密度场激光双曝光全息干涉图像的后处理

由于闭口式风洞不能有效模拟在大气飞行的引信电机周围的流场,自行设计并建造了超音速射流吹风装置.采用激光双曝光全息干涉技术深入研究超音速射流吹风装置的流场结构并配合引信发电机外部流场的密度定量测量.在拍摄到了比较清晰的密度干涉条纹照片后,还要从图像的条纹中辨识出密度场等值线,才能利用干涉原理计算出当地条纹的密度.对图片条纹进行了辨识处理,并考虑到由于图像曝光程度的不同导致的图像左右部分亮度区别,设计了多重阈值的图像二值化处理算法.经检验,该图像的二值化处理结果与肉眼直接观察得到的条纹有良好的一致性和保真性.在随后处理过程中采用了一种按行的曲线像素搜索算法来细化二值化的干涉条纹,为以后从密度干涉条纹中提取射流密度场的程序化后处理工作打下了基础.若要完全实现密度场的自动提取,还有大量的后续工作有待开展.     

利用双曝光全息干涉场测物体微小位移

双曝光法是通过两次曝光将标准物光波前和变化后的物光波前,按不同时刻记录在同一张全息图上,形成两个一级干涉场,再现时,两个物光波面形成二级干涉场。通过计算机模拟,并结合实例计算,阐述了二级干涉场与微小位移、光场相位变化及转动角之间的关系。结果表明,用双曝光全息法测刚性漫反射物体时所产生的条纹出现在定域的空间曲线附近,而定域的锐度取决于观测系统的孔径。     

大功率晶体三极管温度场的激光全息干涉测量

采用激光全息干涉测量技术测量了轴对称型大功率晶体三极管温度场的全息干涉图;利用MATLAB数字图像处理工具箱对干涉条纹做了判读,并分别运用Abel法和小波变换法重建温度场。测量结果表明,温度场的空间分辨率为0．051cm,误差小于4．8％。     

双波长共振全息CT测量燃烧场的理论研究

双波长共振全息干涉图信息提取靠条纹的移动和强度衰减的测量,而信息的准确获得需要建立极好的复折射率模型。本文介绍了经典理论模型,推导了量子理论的复折射率表达式,并由此通过测量条纹的移动和强度衰减程度,获得燃烧场的温度和组分浓度的信息。     

应用激光全息干涉技术测量复合材料泊桑比的研究

本文针对粗糙表面和小泊桑比复合材料μ的测量较为困难的问题,从理论上对应用激光全息干涉技术测量非金属和碳纤维复合材料泊桑比的原理进行了较为详细的推导和阐述,并通过实验充分验证了这种方法的可行性和实用性。     

基于数字全息干涉技术的动态超声场成像与检测

为了实现对超声场的非接触全场测量和成像,提出了基于数字全息干涉的动态超声场的测量和成像方法。对超声场的测量进行理论分析,研究了基于数字全息干涉技术的动态声场测量原理。同时,针对不同时刻的动态声场,研究了主要的测量流程和数据分析过程。在此基础上设计了基于脉冲激光器的反射式数字全息显微成像系统,其中包括光学检测子系统、超声子系统和同步控制子系统。实验结果表明,对于动态超声场,可以在一个时间序列中,对不同时刻的超声场进行测量和成像。同时,文中设计了微缺陷试样,利用动态超声场测量技术对微缺陷进行检测。实验结果表明,文中所研究的动态声场测量方法和系统可以有效地识别出试件中微小的内部缺陷。     

激光全息干涉在三维温度场可视化中的应用

介绍了实时激光全息干涉技术应用于三维温度场可视化的原理、实验装置与光路系统、实验结果等。通过实验成功地实现了3 种条件下三维温度场的可视化,定性地获得了溶液加热后内部温度的变化规律,并观测到溶液受热的初始阶段存在随时间迁移的“蘑菇”形干涉条纹。     

用于激光对靶冲量测试的悬摆运动方程研究

为研究激光与靶材相互作用过程中的冲量传递问题,提出了悬摆法和光电测速法相结合的测量方法,用于激光支持爆轰波对靶冲量耦合作用的实验测试研究.在考虑空气的影响后,建立空气阻力模型,并根据流体力学理论,得到了符合实际情况的悬摆运动方程,进而通过实验验证了摆运动方程的正确性.结果表明,该测试方法所得实验结果与M.Bass和Xijie Cai给出的实验结果基本一致.     

激光辅助机械修整金刚石砂轮的温度场分析

激光辅助机械修整金刚石砂轮是一种金刚石砂轮修整新方法，它利用激光束加热砂轮表面使得金刚石修整笔的修整材料模式从脆性断裂变为塑性流动，从而提高砂轮表面修整质量，降低金刚石笔的磨损。运用ANSYS软件建立了激光辅助机械修整过程中金刚石砂轮温度场的有限元模型，并用热成像仪NEC TH7IOOWX／WV测量了实际工况下的温度场。结果表明，在相同工况下运用仿真模型所得分析结果与实测值拟合得很好。利用所建立的金刚石砂轮温度场的计算机仿真系统可对砂轮修整过程进行前期预测、工艺参数调整及优化等，避免加热温度过高使砂轮表面金刚石颗粒石墨化，或加热温度不足使砂轮表面硬度下降不够等情况的发生，从而减少了直接进行修整实验带来的盲目性。     

45钢喷射电镀Ni层激光重熔温度场数值模拟及其性能研究

根据传热学理论和数值模拟方法研究了45钢喷射电镀Ni层激光重熔温度场的分布规律,考虑了热物性参数、对流换热、相变潜热等随温度变化的因素,应用ANSYS有限元分析软件,建立了连续移动三维瞬态激光重熔喷射电镀Ni层温度场的计算模型。利用建立的模型所优选的参数,进行了激光重熔试验,研究了45钢喷射电镀Ni层激光重熔后试件的性能特点。     

激光热处理温度场及相变硬化带的快速计算

提出了激光对金属材料表面非熔凝处理的稳态温度场快速计算以及快速确定铁基材料表面相变硬化带尺寸的方法。该方法不仅可以对任意功率密度分布的激光进行热作用计算，而且计算速度比相同精度的传统数值计算快两个数量级以上。