End-Scope-Type Laser Speckle Strain/Damage Inspection System Using Optical Fiber

使用光纤的端视式激光散斑应变/损伤检测系统

• 批准号: 09555032
• 负责人: OGURA Keiji
• 金额: $ 4.67万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09555032/
• 关键词: Laser Speckle; Damage; Strain; Rigid Translation; Rigid Rotation; 4 Sensor; End-Scope-Type; スポット径; 計測距離; 計測角度; スペックルサイズ; 光ファイバー; 1センサー法; 半導体レーザ; 小型CCDカメラ; ひずみ計測; 評点距離; 1光束2センサ; 1光束1センサ; ミラー導光

Important issues on the development of an end-scope type laser speckle strain/damage monitoring system are both to minimize a laser light path and to extract an out of plane component in the rigid translation.In the laser speckle measurement, a laser light path needs approx. 300mm at least. Thus the mirror reflection technique was developed to compact the system size.The extraction of the rigid translation was achieved by the development of 4sensor laser speckle strain measurement system. In 4-sensor system, four sensors were set on the inclined line with an angle of 45 deg. Horizontal and vertical speckle displacements in each sensor were available to extract and distinguish all translation and rotation components and normal strains and shear strain. Furthermore, the same technique was applicable to the one sensor system by using an area division method with one sensor.Using the above techniques, it was found that the principle of the end-scope type speckle sensor was accomplished and completed.

在末端瞄准镜型激光散斑应变/损伤监测系统的开发中，重要的问题是最小化激光光路和提取刚性平移中的面外分量。在激光散斑测量中，需要对激光光路进行近似。至少300mm。因此，镜面反射技术的发展是紧凑的系统尺寸。通过研制4传感器激光散斑应变测量系统，实现了刚性平移的提取。在4传感器系统中，在45度角的斜线上设置4个传感器，利用每个传感器的水平和垂直散斑位移来提取和区分所有平移和旋转分量以及法向应变和剪切应变。此外，同样的技术也适用于单传感器系统，采用单传感器的面积划分方法。利用上述技术，完成了端镜式散斑传感器的工作原理。

项目成果

脇裕之,西井雅宏,西川出,小倉敬二: "アルミナ溶射ステンレス鋼および皮膜の高温疲労・熱疲労過程の観察"日本材料学会第10回破壊力学シンポジウム講演論文集. 148-152 (1999)

Hiroyuki Waki、Masahiro Nishii、Izuru Nishikawa、Keiji Ogura：“氧化铝喷涂不锈钢和涂层的高温疲劳和热疲劳过程的观察”日本材料学会第十届断裂力学研讨会论文集148-152。 (1999)

小倉敬二, 西川 出, 門阪宗樹, 田中盛彦: "セラミックスき裂のコンプライアンス変化と亀裂進展" 日本材料学会第9回破壊力学シンポジウム講演論文集. 10-14 (1997)

Keiji Ogura、Izuru Nishikawa、Muneki Kadosaka、Morihiko Tanaka：“陶瓷裂纹的柔度变化和裂纹扩展”日本材料学会第九届断裂力学研讨会论文集10-14（1997）。

小倉敬二,西川 出,田中盛彦,宮武岳洋: "窒化ケイ素セラミックスの両振りおよび片振り負荷下におけるCOD計測とき裂開口状態の観察"日本材料学会第48期学術講演会講演論文集. 123-124 (1999)

Keiji Ogura、Izuru Nishikawa、Morihiko Tanaka、Takehiro Miyatake：“氮化硅陶瓷双向和单向加载下裂纹张开状态的COD测量和观察”日本材料学会第48届学术会议论文集123-124（。 1999）

Keiji OGURA, Izuru NISHIKAWA, Hiroyuki WAKI: "Strain measurement in Alumina plasma-sprayed specimen and film specimen using Laser speckle"Proc of JSME. No.994-1. 10-21/10-22 (1999)

Keiji OGURA、Izuru NISHIKAWA、Hiroyuki WAKI：“使用激光散斑测量氧化铝等离子喷涂样品和薄膜样品的应变”，JSME 论文集。

小倉敬二, 西川 出, 門阪宗樹, 田中盛彦: "窒化ケイ素およびアルミナセラミックスのCOD計測と疲労き裂進展挙動" 日本機械学会講演論文集. No974+1. 12-59-12-60 (1997)

Keiji Ogura、Izuru Nishikawa、Muneki Kadosaka、Morihiko Tanaka：“氮化硅和氧化铝陶瓷的 COD 测量和疲劳裂纹扩展行为”日本机械工程师学会论文集 No974+1（1997 年）。