【正文】 束相干準直光在試件表面的交匯區(qū)域內形成頻率為試件柵兩倍()的空間虛柵，當試件受載變形時，刻制或復制在試件表面的試件柵也隨之變形，變形后的試件柵與作為基準的空間虛柵相互作用形成云紋圖，該云紋圖即為沿虛柵主方向的面內位移等值線，并提出了類似于幾何云紋的面內位移計算公式: (11) ，對建立有關云紋干涉法的一些基本概念是有幫助的，能夠滿足一般實驗現(xiàn)象及實驗結果處理的要求。從1984年起。和B的負一級衍射光波B39。和B39。 (12） 其中,為常數(shù)，a為光波振幅。和B39。39。39?？傻葍r于剛體位移產(chǎn)生的均勻位相差。 如果用波長數(shù)n表示相對光程變化，并考慮到光程與位相之間的關系 （16）由此得到x方向面內位移u的表達式 （17）式中，NX是u場等位移條紋級數(shù)。根據(jù)位移場即可計算出應變場。 云紋干涉法光路系統(tǒng)的基本要求是保證對稱入射到試件柵上兩束等強度的相干準直光。下面簡單介紹幾種典型光路及其各自特點。該光路只能測量單方向位移場，而且反射鏡要緊挨試件。 ，從而使得該光路可以同時測量雙方向的位移場。，利用四個反射鏡將其分為四束準直光(圖中只畫了豎直方向的光束，水平方向也可分為兩束準直光)，然后通過另外四個反射鏡將四束準直光反射到試件表面。該光路的缺點是需要一個大準直鏡和較多的反射鏡，這使得整個光路系統(tǒng)較為龐大、調節(jié)更為煩瑣，而且大準直鏡的加工也很困難。該光路結構緊湊，調節(jié)方便，適用于開發(fā)云紋干涉法的測試儀器。通過調節(jié)四個反射鏡的角度，可以改變入射到試件表面的激光束夾角，從而適用于不同試件柵頻率的測量。另外，利用微型馬達驅動分光光柵，可以方便地實現(xiàn)云紋干涉法的相移技術，以提高測量的靈敏度和精度。云紋光柵的制作是云紋干涉法的重要內容，也是影響和制約云紋干涉法推廣應用的關鍵技術。由于機刻的方法不僅費時和昂貴，而且光柵頻率即靈敏度受到限制，因此云紋干涉法中所使用的光柵通常采用光刻的方法，即采用激光全息干涉系統(tǒng)和光致抗蝕劑(即光刻膠)刻蝕云紋光柵。 云紋干涉法應用于高溫條件的關鍵技術在于研制承受高溫的全息云紋光柵以高溫條件下的變形試件柵復制技術。隨后，.。使高溫位相粗柵的質量有所提高。使振幅型高溫粗柵的使用溫度范圍有所提高。在云紋干涉法技術中，℃的硅橡膠柵開始的，這一耐高溫光柵的應用不僅發(fā)展了高溫云紋干涉法實驗技術，而且將高溫云紋干涉法實驗技術的應用研究帶入了一個新的領域，即高溫細觀斷裂力學的研究領域，它成功地揭示了材料高溫斷裂力學的一部分特征。謝惠民在1992年首次提出了一種新型的雙鍍層高溫云紋光柵制作工藝，它的特點概括為:在不同的材料表面上，利用兩種抗氧化能力強的金屬鍍層制作云紋光柵，使得該工藝制作的高溫云紋光柵具有廣泛的適用性。為了解決陶瓷材料的熱沖擊斷裂和航空發(fā)動機葉片殘余變形測量以及材料在強激光輻照下的變形測試等新問題，又促使高溫柵向更高的溫度發(fā)展，出現(xiàn)了干法濕法刻蝕金屬和陶瓷材料基體的零厚度光柵(1100℃)，并對進一步認識材料的斷裂破壞機理作出了貢獻，也使得高溫云紋干涉法實驗技術中的高溫柵得到更進一步的發(fā)展。(UEL)基體上制作高溫云紋光柵，然后在高溫條件下用環(huán)氧膠將光柵復制到試件表面。、成功地研究了炭/環(huán)氧纖維增強復合材料層板的固化殘余應變(125℃)，隨后又成功地研究了新型炭/環(huán)氧纖維增強復合材料層板的固化殘余應變(185℃)。由于微電子封裝組件結構的尺寸復雜，并且由力學性能不同的多種材料組成，熱膨脹系數(shù)的不匹配導致很大的應變梯度和應變集中，微電子封裝組件結構的尺寸越小，結構材料越復雜，熱應變問題就越嚴重。為了將云紋干涉法實驗技術應用于發(fā)電廠主蒸汽管道的蠕變監(jiān)測，鄒大慶等人提出并實現(xiàn)了曲面變形柵復制技術，但為工程單位提供了有價值的實驗研究結果，而且同時也實現(xiàn)了高溫云紋干涉法實驗技術對于曲面的變形問題的研究，拓寬了高溫云紋干涉法的應用范圍。本章內容為作者進一步開展云紋干涉法在高溫測試領域的研究準備了必要的理論和實踐基礎。 氣體，折射率 n 接近于 1，羅倫茨－羅倫茲關系式可以簡化為格拉德斯通－戴爾（Gladstone－Dale）公式，簡稱 G－D 公式，即 （22）其中 K 為格拉德斯通－戴爾常數(shù)，簡稱 G－D 常數(shù)。對于溫度場，如果在氣流中壓強可以認為是常數(shù)，并且理想氣體狀態(tài)方程成立，即 (23)其中 P 為壓強，T 為溫度，M 為氣體的分子量，R 氣體常數(shù)。 利用光線傳播的費馬(Fermat)原理可知，光線通過穩(wěn)定的非均勻折射率場時光線的傳播方向會發(fā)生偏轉。對于溫度呈二維分布的流場而言,和可以寫成如下更簡單的形式 (26b) 由以上分析可見，熱流體的溫度，壓力和濃度等狀態(tài)參數(shù)與密度有確定的函數(shù)關系，而熱流體的折射率是密度的函數(shù)，所以研究熱流體的溫度場可以歸結為研究熱流體的折射率場的分布。光學偏折法測溫就是通過光線在非均勻場中的偏折角的測量而獲得折射率場，進而得到溫度場的。由莫爾效應產(chǎn)生的莫爾條紋圖是測試信息的載體。在一級亮紋上取一點( x ,y)，為了討論的方便，以對莫爾條紋的形成進行細致分析，被討論區(qū)域放大圖如圖 22所示。對二級亮紋的分析可以得到其相應l= mk=2，如圖 21所示。從（2－10）式可知條紋間距為 (211) 圖 21莫爾條紋形成機理的序數(shù)方程法解釋中的幾何關系