[发明专利]一种基于绝对相位的应变测量方法和装置

权利要求书

1.一种基于绝对相位的应变测量方法，其特征在于，包括：

搭建基于空间载波的剪切散斑干涉光路，其中，所述剪切散斑干涉光路包括四个波长不相同的激光器、至少一个剪切模块、成像透镜、图像传感器；

根据所述剪切散斑干涉光路，同步确定被测物变形后的多个绝对相位值；

根据所述多个绝对相位值，同步确定被测物的多个位移空间梯度；

根据所述多个位移空间梯度，同步确定所述被测物的多维应变量；

其中，所述根据所述剪切散斑干涉光路，同步确定被测物变形后的多个绝对相位值，包括：

波长为λ₁的激光器1、波长为λ₂的激光器2、波长为λ₃的激光器3、波长为λ₄的激光器4分别出射激光照亮被测物，经被测物反射得到第一物光、第二物光、第三物光、第四物光，第一物光、第二物光、第三物光、第四物光分别经过成像透镜、至少一个剪切模块之后在图像传感器表面形成剪切干涉，根据图像传感器采集得到的剪切散斑干涉图，得到被测物变形后的多个绝对相位值；其中，四个激光器之间采用直角分布的方式布局，至少一个剪切模块包括：第一剪切模块，或者，第二剪切模块，或者，第一剪切模块和第二剪切模块；所述得到被测物变形后的多个绝对相位值为：

和/或，

其中，是被测物变形前的初始相位值，u、v、w分别为被测物的位移在x轴、y轴、z轴方向的位移分量；和分别为位移分量u、v、w在x轴方向的偏导数；和分别为位移分量u、v、w在y轴方向的偏导数；α为照明方向与yoz平面之间的夹角。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个剪切模块，用于引入剪切量以及引入空间载波量。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述剪切散斑干涉光路包括：第一剪切模块，其中，所述第一剪切模块的剪切量在x轴方向；

同步确定被测物的多个位移空间梯度，包括：

根据所述第一剪切模块，同步确定所述被测物的位移量在x轴方向的三个位移空间梯度：和

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述多个位移空间梯度，同步确定所述被测物的多维应变量，包括：

根据所述三个位移空间梯度：和同步确定所述被测物的第一主应变量ε_xx、第一剪应变量ε_yx和第二剪应变量ε_zx。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述剪切散斑干涉光路包括：第二剪切模块，其中，所述第二剪切模块的剪切量在y轴方向；

同步确定被测物的多个位移空间梯度，包括：

根据所述第二剪切模块，同步确定所述被测物的位移量在y轴方向的三个位移空间梯度：和

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述多个位移空间梯度，同步确定所述被测物的多维应变量，包括：

根据所述三个位移空间梯度：和同步确定所述被测物的第二主应变量ε_yy、第三剪应变量ε_xy和第四剪应变量ε_zy。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述剪切散斑干涉光路包括：第一剪切模块和第二剪切模块，其中，所述第一剪切模块的剪切量在x轴方向，所述第二剪切模块的剪切量在y轴方向；

根据所述剪切散斑干涉光路，同步确定被测物的多个位移空间梯度，包括：

根据所述第一剪切模块，同步确定所述被测物的位移量在x轴方向的三个位移空间梯度：和

根据所述第二剪切模块，同步确定所述被测物的位移量在y轴方向的三个位移空间梯度：和