[發(fā)明專利]透視測量高聚物材料內(nèi)部熱變形場分布的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410662911.0
• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN104729419B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設計）人: 周延周;劉運紅;董博;章云
• 申請（專利權）人: 廣東工業(yè)大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種透視測量高聚物材料內(nèi)部熱變形場分布的方法，其特征在于，其采用的裝置依次包括一個譜域光學相干層析測量系統(tǒng)(1)，一個溫控單元(2)，以及一個被測樣件固定裝置(3)；譜域光學相干層析測量系統(tǒng)(1)依次包括：被測樣件(4)、寬帶光源(11)、第一凸透鏡(12)、柱面鏡(13)、方形分光鏡(14)、參考光楔(15)、第二凸透鏡(16)、衍射光柵(17)、第三凸透鏡(18)、CCD相機(19)；溫控單元(2)包括一個加熱裝置(21)和一個溫度傳感裝置(22)；被測樣件固定裝置(3)需保證被測樣件(4)后表面在整個測量過程中位置不發(fā)生變化；其具體步驟如下：

①如果被測樣件(4)由多層不同材料疊加而成，且被測樣件內(nèi)部p點位于第L層；當被測樣件發(fā)生熱變形，p點移動到p′的位置時，發(fā)生的光學深度變化量w_p表示為：

其中k_c為中心波數(shù)；Δ∏_p是p點移動前后產(chǎn)生的相位差；n_i是第i層的折射率，其中n₀是被測樣件所處環(huán)境的折射率，處于空氣中取n₀＝1；Δn_i是移動前后第i層的折射率變化量，其中Δn₀是被測樣件所處環(huán)境的折射率變化量，Δn₀＝0；z_si是第i層的前表面到參考面R的光學深度，z_s0＝0；

②若被測樣件(4)是單層材料，且其后表面不隨溫度變化而發(fā)生離面位移，假設p是被測樣件后表面上的一個點，那么(1)式可寫為：

由于z_s1，z_p和Δ∏_p均通過測量得到，因此(2)式可以計算出Δn₁/n₁；對于由多層不同材料組成的被測樣件，利用(2)式分別求解各材料的Δn_i/n_i，再將其帶入(1)式求出w_p；

③根據(jù)公式(1)，被測樣件(4)內(nèi)部p點的離面位移場分布d_p為：

其中w_si是第i層前表面的光學深度變化量，w_s0＝0；

④溫度變化后，被測樣件(4)內(nèi)部p點深度方向的離面正應變w_p為：