云紋干涉法高溫實驗技術與殘余應力的測量研究.pdf

1、云紋干涉法是應用高密度衍射光柵和激光干涉技術進行位移和變形測量的一種現(xiàn)代光測力學實驗方法，這種方法具有高靈敏度、全場分析、實時觀測、高反差條紋、非接觸測量等優(yōu)點，自從它的誕生之日起就受到廣大實驗力學工作者的高度重視，人們對云紋干涉法進行了大量的研究，取得了重要進展。近年來，已經(jīng)在材料科學，微電子封裝，無損檢測，斷裂力學，細觀力學，殘余應力測量等許多領域中獲得了成功的應用，是一種具有發(fā)展和應用前景的實驗力學方法。 本文主要對一些航

2、空材料在高溫狀態(tài)下的力學性能測試以及研究云紋干涉與鉆孔法測量殘余應力的實驗方法及其應用。主要研究了以下幾個方面的內(nèi)容： 在分析相關文獻的基礎上，首先闡述了云紋干涉法的波前干涉理論和零厚度光柵的制作方法。接著采用激光干涉裝置對航空高溫合金材料在高溫下的斷裂韌性、彈性模量和泊松比等力學性能進行了測試，實驗結(jié)果表明，材料的彈性模量一般隨著溫度的增加而下降，而泊松比隨溫度的增加而升高。其中，用云紋干涉法來測量高溫下金屬材料平面斷裂韌性K

3、IC的測試方法，其部分結(jié)論和方法已經(jīng)被有關單位吸收采納為行業(yè)標準。 第二，闡述了殘余應力的概念及其產(chǎn)生原因，并介紹了目前測定殘余應力的方法，其中詳細分析了鉆孔法測殘余應力的基本原理。由于應變片只能得到其長度范圍內(nèi)的平均應變，測量誤差比較大。本文提出用云紋干涉法測量的位移信息代替應變片測量的應變信息來確定殘余應力。通過鉆孔獲得材料殘余應力的釋放，用云紋干涉法測得其釋放位移，利用彈性力學中應力和應變關系理論推導出云紋法測量殘余應力的