[发明专利]激光多普勒三维振动测试方法及系统

权利要求书

1.一种激光多普勒三维振动测试方法，其特征在于，包括：

在单个激光源之外增加X-Y导向镜片；

通过控制镜片引导激光在被测物体的表面扫描形成预设半径为R的圆，得到圆圈测量信号；

将所述圆圈测量信号分解为沿激光入射方向的平动速度以及相互垂直方向上的第一转动速度和第二转动速度；

基于所述平动速度、所述第一转动速度以及所述第二转动速度，确定所述被测物体的振动信息。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：

在被测物体的上施加正弦激励，测试点的速度V_z(t)表示为

V_z(t)＝Zcos(ωt+α)，

其中，Z是被测物体的平动运动速度，ω是激励频率，α是被测物体平动运动的初始相位。

3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于：

所述第一转动速度ω_i表示为

ω_i＝Θ_Acos(ωt+β)，

其中，Θ_A为沿着i转动轴的转动速度幅值，β是转动运动的初始相位。

4.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于：

所述第二转动速度ω_j表示为

ω_j＝Θ_Bsin(ωt+β)，

其中，Θ_B为沿着j转动轴的转动速度幅值，β是转动运动的初始相位。

5.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制激光采样频率和所述导向镜片的扫描频率来获得一个扫描周期内的整数个点，确保激光在每个扫描周期内都在相同的测量点上测量表面速度。

6.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于：

所述被测物体的速度信号V(t)表述为

V(t)＝V_z(t)+ω_y(t)R cos(ω_At)+ω_x(t)R sin(ω_At)。

7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：

对采集到的激光信号进行频谱分析，通过所述激励频率获得所述被测物体的平动速度。

8.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：

对采集到的激光信号进行频谱分析，基于所述激光的扫描频率与所述激励频率的差值，确定所述第一转动速度。

9.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：

对采集到的激光信号进行频谱分析，基于所述激光的扫描频率与所述激励频率的和，确定所述第二转动速度。

10.一种激光多普勒三维振动测试系统，其特征在于，包括：

单个激光源，所述单个激光源能够发射激光；

X-Y导向镜片，所述X-Y导向镜片设置于所述单个激光源之外；

控制器，所述控制器用于执行以下步骤：

通过控制镜片引导激光在被测物体的表面扫描形成预设半径为R的圆，得到圆圈测量信号；

将所述圆圈测量信号分解为沿激光入射方向的平动速度以及相互垂直方向上的第一转动速度和第二转动速度；

基于所述平动速度、所述第一转动速度以及所述第二转动速度，确定所述被测物体的振动信息。