[其他]多功能云纹照明机

说明书

本发明创造属于实验力学中用云纹法测量材料应变场的关键仪器。

云纹法是实验力学中重要的测量方法之一，它是一种适用范围比较广泛的实验应力分析方法，可用于测试任意固体材料的应变场，也适用于各种不同工作条件下进行测试。如各种温度，各种受载，瞬时和长期的测试。因此这种方法对于现场实测具有广泛前途。

云纹法的基本原理是利用两张栅片（栅线密度通常为20线／毫米～100线／毫米），其中1张贴在试件〔1〕上，可以跟随试件〔1〕一起变形，该栅称之为试件栅〔2〕；另一张栅片印制在透明玻璃板上，它不随试件变形，该栅片称之为分析栅〔3〕。因此试件〔1〕受力变形后，试件栅〔2〕和分析栅〔3〕相干涉得到的云纹图反映出试件〔1〕受力变形后的位移场。

云纹照相机是云纹法中的关键仪器，通过云纹照相机可以实现非接触量测，如图1所示，在试件〔1〕上贴试件栅〔2〕，分析栅〔3〕放置在云纹照相机的后背〔5〕上，通过镜头〔4〕将试件栅〔2〕成象在后背〔5〕的分析栅〔3〕上。若试件受力变形较大时，在现场用云纹照相机直接拍下反映试件变形的云纹图。若试件变形较小时，可以将云纹照相机后背〔5〕上的分析栅〔3〕去掉，而直接拍下变形后的试件栅，得到试件栅的负片〔6〕，然后将它拿到实验室放在多功用云纹信息处理光路中（如图2所示），进行栅线倍增，分离位移场，引入虚应变等，以提高测量灵敏度。多功用云纹信息处理光路是由激光器〔7〕，扩束镜〔8〕、场镜〔9〕、试件栅负片〔6〕、变换透镜〔10〕、频谱面〔11〕，成象透镜〔12〕和成象毛玻璃〔13〕组成。分析栅〔3〕固定在成象毛玻璃〔13〕上。

美国和日本的云纹照相机主体是一个不可调的刚性筒体〔19〕（见图1）。镜头〔4〕和后背〔5〕之间沿光轴只能微调，镜头〔4〕不能更换，因此只能1：1成象。而且拍摄试件栅〔2〕时需要经过多次调试，实验才能找到最佳成象位置，使用很不方便。它虽然通过转动后背〔5〕可带动分析栅〔3〕转动，但这种机构不能严格保证转90°，因此达不到分离u，v位移场的目的。

本实用新型所引证文件为：

美国Vishay公司生产的云纹照相机说明书“MODEL    103    MOIRE′    PROJECTOR”

日本东京试验机制作所生产的云纹照相机说明书

“モァレ縞摄影装置（SPECIAL    MOIRE    CAMARA    APPARATUS）TYPE    MSS－2－C”

“多功用云纹信息处理系统”－1982年第三届全国实验应力分析学术会议论文集。作者：崔玉玺、方萃长、蒋小林。

本发明创造的目的为了使现有的云纹照相机的功能增多，根据需要有不同的成象比，调整使用方便，能准确地分离u、v位移场。

附图：

图1，现有技术的云纹照相机示意图。

图2，多功用云纹信息处理光路原理图。

图3，多功能云纹照相机示意图。

图4，栅板夹分离位移场示意图。

下面结合附图说明本实用新型的内容。

本发明创造的多功能云纹照相机的主体是由四个金属园筒构成如图3所示。前内筒〔16〕可沿导向槽（图上未画出）在前外筒〔17〕内滑动，而前外筒〔17〕和筒体〔19〕之间及后导筒〔21〕和筒体〔19〕之间由矩形螺纹配合连为整体，通过转动螺母〔18、20〕它们可分别相对筒体〔19〕沿光轴前后移动，从而使镜头〔4〕和后背〔5〕之间的距离在360mm－740mm的范围内可调。照相暗盒插在后背〔5〕上，镜头可以更换，根据需要改变成象比。该照相机安放在具有调平螺母的底座〔22〕上。

本发明创造的云纹照相机后背〔5〕上的分析栅〔3〕和暗盒中的感光底版用标尺定位，使两者严格同位。实验时先在后背〔5〕上放置分析栅〔3〕，通过观察云纹图找到试件栅〔2〕的最佳成象位置，然后去掉分析栅〔3〕，插入照相暗盒，由于用标尺严格定位使暗盒中的感光底板和原来放置的分析栅〔3〕处于同一位置。因此通过一次拍照便得到清晰的试件栅负片〔6〕，使用方便。

本发明创造的云纹照相机，为了准确的分离u、v位移场，将分析栅〔3〕放置在一个专用的栅板夹〔14〕内，而栅板夹〔14〕其中两个互相垂直边严格保证90°，只要将栅板夹〔14〕这两个边分别贴紧后背〔5〕中暗盒夹〔15〕的底边如图4所示，即可将分析栅转90°，从而达到分离u、v位移场的目的。

近几年散班法发展很快，散班可看作是一种随机栅，散班法的实验技术与云纹法有许多相似之处，多功能云纹照相机，除刚性好，造价便宜外，并能用于散班照相。通过调转动螺母〔20〕使后导筒〔21〕沿光轴移动，因此它也是一个很好的散焦散班照相机，并能准确的测定散焦量。