[发明专利]一种角分复用的数字全息光弹二维应力场实时检测方法

摘要

本发明是一种数字全息光弹二维应力场实时检测方法，采用两种不同波长的激光同时照射被测试件。不同波长的参考光各自被分为偏振方向不同的两束光，形成四束偏振方向不同的参考光，分别将两束波长不同的参考光导入同一光路。用两个CCD拍摄光弹试件在加载前的全息图像，利用角分复用方法让每幅全息图重建两个物光场图像，共得到四幅物光场图像，同样用两个CCD得到四幅加载时的物光场图像。对这四对物光场图像进行傅里叶变换、滤波及反变换，获得四个与主应力大小和方向有关的光强方程，求解这四个光强方程，可以获得二维应力场的两个主应力值和主应力方向。本发明的方法可以直接求解二维应力场，进行变化应力场的实时检测；减少了实验的难度和误差。

主权项

1、一种角分复用的数字全息光弹二维应力场实时检测方法，其特征在于该方法包括以下各步骤：(1)采用两种不同波长的、但物光光路和物光偏振方向完全相同的激光同时照射被测试件，用两个CCD摄像机同时拍摄全息图像；两种激光的参考光光路不同，各自被分为偏振方向不同的两束光；参考光一共有四束：参考光1、参考光2、参考光3和参考光4，它们的偏振方向各不相同，参考光1和参考光2的波长相同，参考光3和参考光4的波长相同；(2)将波长不同的参考光1和参考光3导入同一光路，与物光干涉形成全息图，并用1号CCD摄像机拍摄；将波长不同的参考光2和参考光4导入同一光路，与物光干涉形成全息图，并用2号CCD摄像机拍摄；(3)分别用两个CCD拍摄光弹试件在加载前的全息图像，共获得两幅全息图像，利用角分复用方法让每幅全息图重建两个物光场图像，可以得到四幅加载前的物光场图像，它们的参考光偏振方向各不相同；(4)分别用两个CCD同时拍摄光弹试件在加载时的全息图像，共获得两幅全息图像；同样可以利用角分复用方法让每幅全息图重建两个物光场图像，从而得到四幅加载时的物光场图像，它们的参考光偏振方向各不相同；(5)加载前后共获得各对之间的参考光偏振方向不同的四对物光场图像，对这四对物光场图像进行傅里叶变换、滤波及反变换，可以获得四个与主应力大小和主应力方向有关的光强方程；(6)数值求解这四个光强方程，可以精确获得二维应力场的两个主应力值和主应力方向。