電子散斑干涉測量技術(shù)在薄板結(jié)構(gòu)模態(tài)分析中的研究.pdf

1、電子散斑干涉測量技術(shù)是一種高精度、全場實時測量技術(shù),廣泛應用在各種載荷下變形的檢測中。利用該技術(shù)測量物體在振動時的變形是近些年國內(nèi)外研究的熱點之一。薄板結(jié)構(gòu)易受到外界激振而發(fā)生變形,研究該結(jié)構(gòu)的共振性質(zhì)對于機械加工領(lǐng)域有重要的意義。本文詳細論述了振幅波動的電子散斑干涉技術(shù)的測量原理和應用,研究了該技術(shù)在薄板結(jié)構(gòu)模態(tài)分析之中的應用,并搭建了實驗系統(tǒng)。
　　論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1、首先從理論上推導了基于振幅波動的電子散

2、斑干涉技術(shù)的測量原理。利用瑞利-利茲法深入研究了懸臂固定、雙邊固定、四邊固定三種不同邊界條件下方形薄鋁板的共振模態(tài),并得到了前8階的共振頻率以及對應的撓度分布。利用撓度分布公式結(jié)合振幅波動的電子散斑干涉技術(shù)的測量原理,通過 Matlab計算三種邊界條件下前8階散斑共振條紋的光強分布。
　　2、搭建了AF-ESPI實驗系統(tǒng)。設(shè)計了大面積均勻光照射光源和系統(tǒng)光路;設(shè)計了一套基于STM32內(nèi)核的嵌入式可調(diào)頻率的正弦信號激振源,完成了0~

3、10MHz的信號輸出;利用C/C++語言編寫了上下位機的控制程序、圖像采集程序、人機界面程序等。
　　3、利用搭建的AF-ESPI實驗系統(tǒng)進行了振動模態(tài)實驗,得到了懸臂固定、雙邊固定、四邊固定三種不同邊界條件下方形鋁薄板各階共振頻率和相對應的散斑共振條紋圖像,并將測量結(jié)果、理論計算值以及ANSYS分析值進行了對比,給出了相對誤差值。
　　4、提出了一種計算薄板在共振模態(tài)下變形真實值的新算法。該算法將共振條紋圖像和撓度分布理論