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近年来散斑干涉技术进入数字化时代,数字剪切散斑干涉技术(DSSPI)也应运而生。数字剪切散斑干涉技术因其结构简单,对测量环境要求低,无需参考物体、全场非接触等优势被认为最适用于对薄板型材料进行无损检测。但是目前对DSSPI的研究还未有从理论角度出发的详细研究。本文从有限元分析软件ANSYS出发,结合MATLAB软件进行散斑图像处理,指导实验系统的搭建,并应用集成的DSSPI实验系统对铝板、复合材料板进行缺陷检测及分析。主要研究内容如下:1.应用MATLAB和有限元分析软件ANSYS进行了“PZT位移误差对缺陷检测的影响”仿真模拟实验。实验以PI公司生产的P-841.10位移器与E-709.SRG位移控制器的性能指标为例,模拟了DSSPI系统中在不同缺陷尺寸、缺陷深度、缺陷位置以及不同的负载强度情况下,PZT的位移误差对缺陷检测的影响。所得结论会为实验带来指导作用。2.设计、搭建并集成了一套基于迈克尔逊干涉结构的数字散斑剪切干涉系统。在此套系统中,使用PZT作为相移装置,通过控制干涉仪中两反射镜的角度来控制系统剪切量。在图像采集部分,开发了一款软件用于同步控制PZT位移和CCD图像采集。该款软件可以准确控制曝光量、相移量,还可在散斑图与干涉条纹图中切换模式,实时观察干涉条纹形状,便于控制负载施加的大小。3.应用集成的DSSPI系统对预埋不同缺陷尺寸和缺陷深度的铝板进行缺陷检测。通过仿真模拟表明在铝板背面打孔可模拟板内部孔状缺陷。在有、无缺陷对比实验中,通过将有、无缺陷铝板的解包裹相位图进行相减对比这种方法来将缺陷“放大”。该方法具有较高辨识度,可用于大量生产的材料板质量检测中。在不同缺陷尺寸和缺陷深度检测实验中,通过分析解包裹相位图与二维相位曲线发现:缺陷深度对缺陷检测的影响要大于缺陷尺寸的影响。即使缺陷尺寸足够大,如果缺陷深度过大,缺陷也不能被有效检测出来。这为今后的材料检测提供了的一个依据。4.应用集成的DSSPI系统对复合材料板进行缺陷检测。待测试件为两块受到冲力的树脂加碳纤维复合材料板,两块板经过冲击后是否存在缺陷未知。通过分析包裹相位图与解包裹相位图,发现其中一块复合材料板存在不止一处缺陷,另一块复合材料板虽然表面完整无异常,但检测结果表明其内部包含一处缺陷。检测结果表明,该套DSSPI系统可用于复合材料表面及其浅表面的缺陷检测。通过本论文从理论到实验的研究工作,为数字剪切散斑干涉系统积累了较好的研究数据和经验,为该技术未来应用于实际奠定了基础。