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1、用扫描白光干涉术检测合金韧窝断口微观三维形貌第19卷第7期2011年7月光学精密工程OpticsandPrecisionEngineeringVol_19No.7Ju1.2011文章编号1004-924X(2011)07—1612—08用扫描白光干涉术检测合金韧窝断口微观三维形貌邹文栋¨,黄长辉,郑跄,徐周珏,董娜(1.南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室,南昌330063;2.中航工业江西洪都航空工业集团公司理化测试中心,南昌330024)摘要:运用扫描自光干涉法对30CrMnSiA合金韧窝断口复杂的三维表面微观
2、形貌进行了检测.系统采用Linnik干涉结构,并通过基于扫描空间余弦傅里叶频域分析的算法重建断口表面三维形貌.实验中扫描行程达120btm,纵向检测精度优于5tim,余弦傅里叶分析表现出很强的位相提取和噪声抑制能力,韧窝断口微观形貌的三维重建效果理想.采用小岛法对获得的三维形貌数据进行分形维数测算,在4o%～7O相对切割高度处,断口表面分形维数为1.6304～1.643z,平均值为1.6417,标准差为0.0120.结果显示,30CrMnSiA合金韧窝断口微观形貌具有典型的分形特征.实验表明,扫描白光干涉术是检测断口微
3、观三维形貌的一种有效方法,具有纵向精度高,测程范围大,重构效率高等特点.关键词:扫描白光干涉;合金韧窝断口;空间频域;微观三维形貌中图分类号:0436.1;TP391.4文献标识码:Adoi:10.3788/OPE.20111907.1612Measurementofmicroscopicsurfacetopographyofalloydimplefracturebyscanningwhite-lightinterferometryZOUWen-dongH,HUANGChang—hui,ZHENGQiang,XUZho
4、u—jue,DONGNa.(1.KeyLaboratoryofNondestructiveTestoftheMinistryofEducation,NanchangHangkongUniversity,Nanchang330063,China;2.Physical&ChemicalTestCenter,AVICJiangxiHongduAviationIndustryGroupCo.,Ltd.,Nanchang,330024)*Correspondingauthor,E-mail:18979106189@189
5、.cnAbstract:ScanningWhite''lightInterferometry(SWLI)wasproposedtOmeasurethecomplexmicro——scopicsurfacetopographyofadimplefractureof30CrMnSiAalloy.TheLinnikstructurewasadoptedinthesystemandthe3DimageofthedimplefracturewasrebuiltbythecosineFourieranalysisalgo-rith
6、m.Experimentsshowthatthelongitudinalmeasuringaccuracyisbetterthan5nmforascanrangeof120ilm.ThecosineFourieranalysisoffersstrongabilitiesofphaseextractionandnoisesuppres—sion,andanideal3Dreconstructionimageofthedimplefractureisobtained.Theobtainedsurfaceda—taweret
7、estedforfractaldimensionbyaslitislandmethod.Atincisedheightfrom4Oto70,thefractaldimensionvaluesrangefrom1.6304to1.6432withanaverageof1.6417andthestandard收稿日期:2010—09—26:修订日期:2011—01—24.基金项目:航空科学基金资助项目(No,20085656018)第7期邹文栋,等:用扫描白光干涉术检测合金韧窝断口微观三维形貌deviationof0.01
8、20,whichindicatesthatthedimplefractureof30CrMnSiAhasatypicalfractalchar—acter.Inconclusion,theSWLIiSaneffectivewaytomeasurethemicroscopic3-Dfracturesurfaceto—pography
