專利名稱:多功能云紋照明機(jī)的制作方法
本發(fā)明創(chuàng)造屬于實(shí)驗(yàn)力學(xué)中用云紋法測(cè)量材料應(yīng)變場(chǎng)的關(guān)鍵儀器。
云紋法是實(shí)驗(yàn)力學(xué)中重要的測(cè)量方法之一，它是一種適用范圍比較廣泛的實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析方法，可用于測(cè)試任意固體材料的應(yīng)變場(chǎng)，也適用于各種不同工作條件下進(jìn)行測(cè)試。如各種溫度，各種受載，瞬時(shí)和長(zhǎng)期的測(cè)試。因此這種方法對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)具有廣泛前途。
云紋法的基本原理是利用兩張柵片(柵線密度通常為20線／毫米～100線／毫米)，其中1張貼在試件〔1〕上，可以跟隨試件〔1〕一起變形，該柵稱之為試件柵〔2〕；另一張柵片印制在透明玻璃板上，它不隨試件變形，該柵片稱之為分析柵〔3〕。因此試件〔1〕受力變形后，試件柵〔2〕和分析柵〔3〕相干涉得到的云紋圖反映出試件〔1〕受力變形后的位移場(chǎng)。
云紋照相機(jī)是云紋法中的關(guān)鍵儀器，通過(guò)云紋照相機(jī)可以實(shí)現(xiàn)非接觸量測(cè)，如圖1所示，在試件〔1〕上貼試件柵〔2〕，分析柵〔3〕放置在云紋照相機(jī)的后背〔5〕上，通過(guò)鏡頭〔4〕將試件柵〔2〕成象在后背〔5〕的分析柵〔3〕上。若試件受力變形較大時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)用云紋照相機(jī)直接拍下反映試件變形的云紋圖。若試件變形較小時(shí)，可以將云紋照相機(jī)后背〔5〕上的分析柵〔3〕去掉，而直接拍下變形后的試件柵，得到試件柵的負(fù)片〔6〕，然后將它拿到實(shí)驗(yàn)室放在多功用云紋信息處理光路中(如圖2所示)，進(jìn)行柵線倍增，分離位移場(chǎng)，引入虛應(yīng)變等，以提高測(cè)量靈敏度。多功用云紋信息處理光路是由激光器〔7〕，擴(kuò)束鏡〔8〕、場(chǎng)鏡〔9〕、試件柵負(fù)片〔6〕、變換透鏡〔10〕、頻譜面〔11〕，成象透鏡〔12〕和成象毛玻璃〔13〕組成。分析柵〔3〕固定在成象毛玻璃〔13〕上。
美國(guó)和日本的云紋照相機(jī)主體是一個(gè)不可調(diào)的剛性筒體〔19〕(見圖1)。鏡頭〔4〕和后背〔5〕之間沿光軸只能微調(diào)，鏡頭〔4〕不能更換，因此只能11成象。而且拍攝試件柵〔2〕時(shí)需要經(jīng)過(guò)多次調(diào)試，實(shí)驗(yàn)才能找到最佳成象位置，使用很不方便。它雖然通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)后背〔5〕可帶動(dòng)分析柵〔3〕轉(zhuǎn)動(dòng)，但這種機(jī)構(gòu)不能嚴(yán)格保證轉(zhuǎn)90°，因此達(dá)不到分離u，v位移場(chǎng)的目的。
本實(shí)用新型所引證文件為美國(guó)Vishay公司生產(chǎn)的云紋照相機(jī)說(shuō)明書“MODEL 103 MOIRE′ PROJECTOR”日本東京試驗(yàn)機(jī)制作所生產(chǎn)的云紋照相機(jī)說(shuō)明書“モァレ縞攝影裝置(SPECIAL MOIRE CAMARA APPARATUS)TYPE MSS－2－C”“多功用云紋信息處理系統(tǒng)”－1982年第三屆全國(guó)實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文集。作者崔玉璽、方萃長(zhǎng)、蔣小林。
本發(fā)明創(chuàng)造的目的為了使現(xiàn)有的云紋照相機(jī)的功能增多，根據(jù)需要有不同的成象比，調(diào)整使用方便，能準(zhǔn)確地分離u、v位移場(chǎng)。
附圖圖1，現(xiàn)有技術(shù)的云紋照相機(jī)示意圖。
圖2，多功用云紋信息處理光路原理圖。
圖3，多功能云紋照相機(jī)示意圖。
圖4，柵板夾分離位移場(chǎng)示意圖。
下面結(jié)合本實(shí)用新型的內(nèi)容。
本發(fā)明創(chuàng)造的多功能云紋照相機(jī)的主體是由四個(gè)金屬園筒構(gòu)成如圖3所示。前內(nèi)筒〔16〕可沿導(dǎo)向槽(圖上未畫出)在前外筒〔17〕內(nèi)滑動(dòng)，而前外筒〔17〕和筒體〔19〕之間及后導(dǎo)筒〔21〕和筒體〔19〕之間由矩形螺紋配合連為整體，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺母〔18、20〕它們可分別相對(duì)筒體〔19〕沿光軸前后移動(dòng)，從而使鏡頭〔4〕和后背〔5〕之間的距離在360mm－740mm的范圍內(nèi)可調(diào)。照相暗盒插在后背〔5〕上，鏡頭可以更換，根據(jù)需要改變成象比。該照相機(jī)安放在具有調(diào)平螺母的底座〔22〕上。
本發(fā)明創(chuàng)造的云紋照相機(jī)后背〔5〕上的分析柵〔3〕和暗盒中的感光底版用標(biāo)尺定位，使兩者嚴(yán)格同位。實(shí)驗(yàn)時(shí)先在后背〔5〕上放置分析柵〔3〕，通過(guò)觀察云紋圖找到試件柵〔2〕的最佳成象位置，然后去掉分析柵〔3〕，插入照相暗盒，由于用標(biāo)尺嚴(yán)格定位使暗盒中的感光底板和原來(lái)放置的分析柵〔3〕處于同一位置。因此通過(guò)一次拍照便得到清晰的試件柵負(fù)片〔6〕，使用方便。
本發(fā)明創(chuàng)造的云紋照相機(jī)，為了準(zhǔn)確的分離u、v位移場(chǎng)，將分析柵〔3〕放置在一個(gè)專用的柵板夾〔14〕內(nèi)，而柵板夾〔14〕其中兩個(gè)互相垂直邊嚴(yán)格保證90°，只要將柵板夾〔14〕這兩個(gè)邊分別貼緊后背〔5〕中暗盒夾〔15〕的底邊如圖4所示，即可將分析柵轉(zhuǎn)90°，從而達(dá)到分離u、v位移場(chǎng)的目的。
近幾年散班法發(fā)展很快，散班可看作是一種隨機(jī)柵，散班法的實(shí)驗(yàn)技術(shù)與云紋法有許多相似之處，多功能云紋照相機(jī)，除剛性好，造價(jià)便宜外，并能用于散班照相。通過(guò)調(diào)轉(zhuǎn)動(dòng)螺母〔20〕使后導(dǎo)筒〔21〕沿光軸移動(dòng)，因此它也是一個(gè)很好的散焦散班照相機(jī)，并能準(zhǔn)確的測(cè)定散焦量。
權(quán)利要求
1.一種由鏡頭[4]，剛性筒體[19]，后背[5]，暗盒及底座[22]構(gòu)成的云紋照相機(jī)，其特征在于其主體由四個(gè)金屬園筒和柵板夾[14]組成，前內(nèi)筒[16]沿導(dǎo)向槽在前外筒[17]內(nèi)滑動(dòng)，前外筒[17]和筒體[19]之間及后導(dǎo)筒[21]和筒體[19]之間是矩形螺紋配合，它們可分別相對(duì)筒體[19]沿光軸前后移動(dòng)。根據(jù)需要配相應(yīng)鏡頭。
2.按權(quán)利要求
1所述的云紋照相機(jī)，其特征是鏡頭〔4〕和后背〔5〕之間的可調(diào)范圍為360mm～740mm。
3.按照權(quán)利要求
1所述的云紋照相機(jī)，其特征是分析柵〔3〕放置在一個(gè)專用的柵板夾〔14〕內(nèi)，柵板夾〔14〕其中兩個(gè)互相垂直邊嚴(yán)格保證90°，該柵板夾〔14〕這兩個(gè)邊分別貼緊后背〔5〕中暗盒夾〔15〕的底邊，分析柵即轉(zhuǎn)90°。
專利摘要
本實(shí)用新型屬于實(shí)驗(yàn)力學(xué)中云紋法測(cè)量材料應(yīng)變場(chǎng)的關(guān)鍵儀器。多功能云紋照相機(jī)由四段金屬圓筒構(gòu)成，可以自由伸縮。照相機(jī)的鏡頭和象面之間的距離可以在360mm～740mm之間變動(dòng)，根據(jù)需要改變成象比。通過(guò)一次調(diào)焦可拍攝到清晰的試件柵。并可將分析柵轉(zhuǎn)90°，達(dá)到分離u、v位移場(chǎng)的目的。該相機(jī)可兼作散斑、散焦散斑照相機(jī)，并能準(zhǔn)確測(cè)定散焦量。
文檔編號(hào)G03B19/02GK86202639SQ86202639
公開日1987年7月15日 申請(qǐng)日期1986年5月5日
發(fā)明者崔玉璽, 張熹, 王鳳翔, 蔣小林 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 中國(guó)船舶工業(yè)總公司第七研究院第七一一研究所, 南昌航空工業(yè)學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan