基于光偏折法的薄板振动变形场测量技术

摘要

为了研究PMMA薄板在稳态激振作用下的响应,设计了基于光学偏折术的振动实验装置,结合数字图像相关方法,测量带有反射镜面的PMMA薄板发生弯曲时的变形场。利用高速数字摄像机采集采力锤作用下薄板镜面反射的参考散斑图案,基于光学偏折术原理和数字图像相关方法测得薄板沿X、Y轴的转角场分量,通过傅里叶变换得到薄板的前5阶固有频率。基于薄板的固有频率采用激振器对PMMA进行稳态激励,测量得到薄板在一个振动周期内不同时刻的转角场,进而通过二维积分计算得到不同时刻的离面位移场。实验结果表明,随着激振频率的增加,薄板的振幅愈来愈小,光偏折法对薄板的弯曲变形测量有着很高的灵敏度,可用于薄板微小弯曲变形的高精度测量。