高温环境下航空材料弹性模量与泊松比的云纹干涉测量技术

"密栅云纹干涉法是一种非接触式的光学测量技术，主要用于测量物体表面的微小位移，尤其适用于高温环境下的材料性能测试。该技术利用云纹干涉原理，结合高密度正交栅（如每毫米600、1200或2400线）在材料表面的复制，通过两束高质量平行激光对称入射，产生干涉条纹，进而分析条纹变化以获取材料的弹性模量和泊松比等力学特性。这种方法具有高精度（可达波长级别）和全场测量的特点，但制栅过程复杂且对隔震要求严格。云纹干涉法已广泛应用于材料科学、断裂力学和电子封装元件检测等多个领域。" 本文深入探讨了云纹干涉法在高温实验技术中的应用，特别是针对航空高温合金材料的弹性模量和泊松比的测量。弹性模量是材料抵抗形变的能力，而泊松比则反映了材料在受力时横向应变与纵向应变的比例关系，这两项参数对于理解和预测材料在极端条件下的行为至关重要。 在云纹干涉法中，试件表面的正交相位型光栅是关键。当两束准直相干光以特定入射角α照射试件表面时，它们的一级衍射光会沿垂直于栅的方向传播，形成干涉条纹。如果试件没有变形，衍射光的波前将是平面。然而，在变形情况下，衍射光波前会发生改变，导致干涉条纹的移动，从而可以计算出试件的位移信息。 胡琦、李禾和严超华的研究工作不仅介绍了云纹干涉法的基本原理，还展示了其在实际高温环境下的应用。他们指出，虽然这种方法存在制栅困难和隔震要求高的问题，但其优势在于能够实时、非接触地获取全场位移信息，特别适合用于高温环境下的航空材料测试，有助于提升航空材料性能评估的准确性和效率。 云纹干涉法是一项先进的光学测量技术，对于推动材料科学的发展和提高高温环境下材料测试的精度具有重要意义。通过不断的技术改进和应用拓展，这项技术有望在未来发挥更大的作用。