【正文】 件柵法向入射的兩束相干準(zhǔn)直光在試件表面的交匯區(qū)域內(nèi)形成頻率為試件柵兩倍()的空間虛柵，當(dāng)試件受載變形時(shí)，刻制或復(fù)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(zhǔn)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(nèi)位移等值線，并提出了類似于幾何云紋的面內(nèi)位移計(jì)算公式: (11) ，對(duì)建立有關(guān)云紋干涉法的一些基本概念是有幫助的，能夠滿足一般實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理的要求。從1984年起。和B的負(fù)一級(jí)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(jià)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(duì)光程變化，并考慮到光程與位相之間的關(guān)系 （16）由此得到x方向面內(nèi)位移u的表達(dá)式 （17）式中，NX是u場等位移條紋級(jí)數(shù)。根據(jù)位移場即可計(jì)算出應(yīng)變場。 云紋干涉法光路系統(tǒng)的基本要求是保證對(duì)稱入射到試件柵上兩束等強(qiáng)度的相干準(zhǔn)直光。下面簡單介紹幾種典型光路及其各自特點(diǎn)。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(shí)測量雙方向的位移場。，利用四個(gè)反射鏡將其分為四束準(zhǔn)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(zhǔn)直光)，然后通過另外四個(gè)反射鏡將四束準(zhǔn)直光反射到試件表面。該光路的缺點(diǎn)是需要一個(gè)大準(zhǔn)直鏡和較多的反射鏡，這使得整個(gè)光路系統(tǒng)較為龐大、調(diào)節(jié)更為煩瑣，而且大準(zhǔn)直鏡的加工也很困難。該光路結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)節(jié)方便，適用于開發(fā)云紋干涉法的測試儀器。通過調(diào)節(jié)四個(gè)反射鏡的角度，可以改變?nèi)肷涞皆嚰砻娴募す馐鴬A角，從而適用于不同試件柵頻率的測量。另外，利用微型馬達(dá)驅(qū)動(dòng)分光光柵，可以方便地實(shí)現(xiàn)云紋干涉法的相移技術(shù)，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(nèi)容，也是影響和制約云紋干涉法推廣應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。由于機(jī)刻的方法不僅費(fèi)時(shí)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(yīng)用于高溫條件的關(guān)鍵技術(shù)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(fù)制技術(shù)。隨后，.。使高溫位相粗柵的質(zhì)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(shù)中，℃的硅橡膠柵開始的，這一耐高溫光柵的應(yīng)用不僅發(fā)展了高溫云紋干涉法實(shí)驗(yàn)技術(shù)，而且將高溫云紋干涉法實(shí)驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用研究帶入了一個(gè)新的領(lǐng)域，即高溫細(xì)觀斷裂力學(xué)的研究領(lǐng)域，它成功地揭示了材料高溫?cái)嗔蚜W(xué)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(diǎn)概括為:在不同的材料表面上，利用兩種抗氧化能力強(qiáng)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(dòng)機(jī)葉片殘余變形測量以及材料在強(qiáng)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(duì)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)材料的斷裂破壞機(jī)理作出了貢獻(xiàn)，也使得高溫云紋干涉法實(shí)驗(yàn)技術(shù)中的高溫柵得到更進(jìn)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(fù)制到試件表面。、成功地研究了炭/環(huán)氧纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層板的固化殘余應(yīng)變(125℃)，隨后又成功地研究了新型炭/環(huán)氧纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層板的固化殘余應(yīng)變(185℃)。由于微電子封裝組件結(jié)構(gòu)的尺寸復(fù)雜，并且由力學(xué)性能不同的多種材料組成，熱膨脹系數(shù)的不匹配導(dǎo)致很大的應(yīng)變梯度和應(yīng)變集中，微電子封裝組件結(jié)構(gòu)的尺寸越小，結(jié)構(gòu)材料越復(fù)雜，熱應(yīng)變問題就越嚴(yán)重。為了將云紋干涉法實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)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(shí)現(xiàn)了曲面變形柵復(fù)制技術(shù)，但為工程單位提供了有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，而且同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了高溫云紋干涉法實(shí)驗(yàn)技術(shù)對(duì)于曲面的變形問題的研究，拓寬了高溫云紋干涉法的應(yīng)用范圍。本章內(nèi)容為作者進(jìn)一步開展云紋干涉法在高溫測試領(lǐng)域的研究準(zhǔn)備了必要的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。 氣體，折射率 n 接近于 1，羅倫茨－羅倫茲關(guān)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(duì)于溫度場，如果在氣流中壓強(qiáng)可以認(rèn)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(qiáng)，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(fèi)馬(Fermat)原理可知，光線通過穩(wěn)定的非均勻折射率場時(shí)光線的傳播方向會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。對(duì)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(guān)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(jié)為研究熱流體的折射率場的分布。光學(xué)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(jìn)而得到溫度場的。由莫爾效應(yīng)產(chǎn)生的莫爾條紋圖是測試信息的載體。在一級(jí)亮紋上取一點(diǎn)( x ,y)，為了討論的方便，以對(duì)莫爾條紋的形成進(jìn)行細(xì)致分析，被討論區(qū)域放大圖如圖 22所示。對(duì)二級(jí)亮紋的分析可以得到其相應(yīng)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(jī)理的序數(shù)方程法解釋中的