大尺寸物体振动分析：数字成像时间平均全息技术

"本文介绍了数字成像时间平均全息振动分析技术，通过结合时间平均数字全息与数字成像，能够有效分析大尺寸物体的振动情况。这种方法在时间平均数字全息光路中引入成像透镜，使得技术适应性更广。文章详细阐述了该技术的理论基础，设计了相应的测量光学系统，并通过实验验证了其有效性。实验使用圆形压电陶瓷片进行，结果显示，数字成像时间平均全息技术记录和再现的全息干涉图与传统方法一致，计算振幅的误差极小。" 这篇摘要主要涵盖了以下几个关键知识点： 1. **时间平均数字全息（Time-Averaged Digital Holography）**：这是一种用于捕捉和分析动态物体振动的技术，通过多次曝光和图像叠加，可以记录物体的平均振动状态。 2. **数字成像（Digital Imaging）**：在此技术中，数字成像用于增强时间平均全息的性能，特别是在处理大尺寸物体振动分析时，通过引入成像透镜，可以扩大观测范围。 3. **数字全息干涉计量（Digital Holographic Interferometry）**：这是一种非接触式的测量方法，通过全息图的干涉模式来确定物体表面的微小位移，从而分析振动。 4. **振动分析（Vibration Analysis）**：是机械工程和结构动力学中的重要领域，用于识别设备或结构的振动模式、频率和振幅，以评估性能和潜在故障。 5. **成像透镜（Imaging Lens）**：在时间平均数字全息光路中，成像透镜起到聚焦和放大作用，使得全息技术能够覆盖更大的空间范围，适应大尺寸物体的测量需求。 6. **实验验证**：通过圆形压电陶瓷片的实验，证明了这种结合技术的有效性和精度，与传统方法相比，其再现的全息干涉图吻合度高，计算振幅误差小。 7. **光学系统设计**：文章还讨论了相关的光学系统设计，这是实现该技术的基础，包括光源、探测器和光学元件的布置等。 8. **文献标识码和分类号**："O438.1; TN247"是该研究领域的分类标识，"A"代表该文属于应用科学类，"doi:10.3788/LOP51.040902"是文章的数字对象标识符，用于引用和检索。 这个技术对于理解和监测复杂的机械系统、航空航天结构或其他大型工程组件的振动特性具有重要意义，尤其是在非破坏性测试和故障诊断方面。通过精确的振动分析，可以预防设备损坏，优化设计，并提高系统的整体性能和可靠性。