[发明专利]一种定量粘弹性检测方法

摘要

一种定量粘弹性检测方法，涉及材料的粘弹性检测领域。根据设置的驱动参数，在被测样本表面进行脉冲激励，使得被测样本表面产生瑞利波；运用激光散斑衬比成像技术检测被测样本表面产生的瑞利波的传播；根据瑞利波在时间和空间的传播特性计算瑞利波的频散特性，即瑞利波传播的相速度和频率关系；将上述所求瑞利波的频散曲线带入粘弹性固体模型中瑞利波传播的运动方程，定量的求解出该被测样本的粘性模量和弹性模量。本发明采用脉冲激励作为振动方式，通过反射式激光散斑衬比成像技术，能够同时完成被测样本的粘性和弹性的定量检测，消耗时间少，且不易受样本边界条件的影响，便于实际应用。

主权项

1.一种定量粘弹性检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.根据预设的驱动激励参数产生脉冲激励信号，作用于被测样本产生振动，在被测样本表面形成瑞利波；将激光光束照射在被测样本上，用光学成像系统的相机，以一定的帧率和曝光时间采集被测样本的激光散斑图像；S2.对采集到的被测对象反射产生的某一帧激光散斑图像，在该帧图像上选取一个尺寸为W×W的空间窗口，所述空间窗口内的W×W个像素组成一个大小为W²的像素集，结合该像素集内各像素的灰度值，计算出所述空间窗口内的空间散斑衬比C，赋值给所述空间窗口中心位置的像素；S3.按照S2中赋值方式，滑动所述空间窗口，遍历整个激光散斑图像，获得所有像素对应的衬比值C(x,y)，分别以每个像素对应的衬比值为灰度，构建二维的空间散斑衬比图像；S4.计算每张散斑图像的空间散斑衬比，构建三维的空间散斑衬比图像C(x,y,t)，其中x,y表示二维空间，t表示时间；将每次采集的图像集中次序相同的激光散斑衬比图像，组合到一个新图像集，所有新图像集按次序排列；S5.选取所述C(x,y,t)在空间上的部分区域，在时间域上进行数据预处理，得到激光散斑衬比值变化的时空分布ΔC(x,t)；S6.对所述激光散斑衬比值变化的时空分布ΔC(x,t)，经过二维傅里叶变换到波数和频率域，计算瑞利波的传播速度与频率之间的关系，即瑞利波的频散特性；S7.将所述瑞利波的频散特性代入到粘弹性固体瑞利波的频散方程中，拟合求解出被测样本该部分区域的粘性和弹性。