特殊条件下的超声散斑相关法测量研究

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1、分类号学号M201071363学校代码10487密级硕士学位论文特殊条件下的超声散斑相关法测量研究学位申请人褚俊：学科专业:固体力学：指导教师:朱鸿茂：教授答辩日期:2013.01.27：AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofAppliedSociologyMeasurementResearchbyUltrasonicSpeckleCorrelationMethodundertheSpecialConditionsCan

2、didate:ChuJunMajor:SolidMechanicsSupervisor:Prof.ZhuHongmaoHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本

3、人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在________年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要当超声入射介质粗糙界面或

4、在非均匀介质内传播时，其折射波和背向散射波会在界面或（介质）空间中干涉形成振幅和相位随机分布的散斑场。超声散斑的特性及其变化也包含了物体散射界面变形和结构变化的信息。本文提出的超声散斑相关法测量不仅能够对水下物体内外层界面进行静态位移测量，而且能够对水下振动物体进行动态参数测量。它是一种结合了超声、电子、力学、信息等多学科的测量新方法。本文首先利用相关法对水下物内层界面面内位移、离面位移进行了测量；研究了外层界面粗糙度及其应变对超声散斑相关法内层界面位移测量的影响，研究表明外层界面粗糙度对测量结果的影响不大，然而当外层界面发生应变

5、时，其变形前后内层界面上的散斑场的相关性将随应变量的增加而减弱，这种退相关现象将导致应用超声散斑相关法进行内层界面位移测量误差的增加；其次讨论了传统超声散斑相关法位移测量时相关系数多峰值造成的测量误差的问题，为此提出了超声散斑多谱值相关法的思想，多谱值相关法不仅能有效地避免相关系数主峰的误判，而且提高了位移测量精度；最后应用超声散斑测量技术成功地对水下振动的悬臂梁试件上各测点的频率、振幅和相位进行了非接触测量，新方法为水下结构振动模态实验分析提供了有效手段。关键词：超声散斑相关法多谱值位移测量内层界面振动测量I华中科技大学硕士学位

6、论文ABSTRACTWhencoherentwavesincidentontheroughinterfaceorspreadintheInhomogeneousmedium,therewillbeaspecklefieldwithRandomlyDistributedAmplitudeandPhaseinthespacebecauseoftheinterferencebetweentherefractionwavesandtheback-scatteredwaves.Thepropertiesandvariationofultra

7、soundspecklealsocontainsthedeformationinformationofobjectsscatteringinterfaceandstructural.UltrasonicSpeckleCorrelationnotonlycanbeappliedtothestaticmeasurementoftheIn-planeandout-of-planedisplacement,butalsothedynamicresponsemeasurementofunderwatervibrationmodes.This

8、isanewmeasurementmethodcombinedwithUltrasonic,electronic,mechanics,informationandotherdisciplines.Firstly,theultrasonicspeck