结构模态分析的二维频域光学相干振动层析方法
2020-05-13方波钟舜聪林杰文陈伟强钟剑锋张秋坤
方波 钟舜聪 林杰文 陈伟强 钟剑锋 张秋坤



摘要:二维频域光学振动层析(2D-OCVT)以低相干光干涉为原理,以高速COMS相机为检测器,通过分析振动结构表面反射光与系统参考光的干涉信号,可获取振动结构的位移信息,经频谱校正后可得到纳米级超高分辨率的振动位移精度。2D-OCVT系统可以实现线域振动测试,一次采集可同时获取线上多点的位移信息,并且可以利用output-only模态识别方法的优点,无需知道激振输入信号的信息就可以对梁结构进行实时模态分析。因为可以多点同时非接触测量,所以不用多个传感器(比如加速度传感器)或者移动单个传感器来获取梁结构上多点振动信息。实验结果表明,自搭建的2D-OCVT可以实现对0-1000Hz振动信号的精确检测,可满足工程结构高低频检测的需要,为工程结构振动模态分析提供了新工具。
关键词:模态分析;线域振动测试;二维频域光学振动层析系统;频谱校正
中图分类号:0329文献标志码:A 文章编号:1004-4523(2020)02-0356-08
DOI:10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2020.02.016
引言
二维频域光学相干振动层析技术(Two-dimen-sional Fourier-domain optical coherence vibrationtomography,2D-OCVT)由一维频域光学相干层析(Fourier-domain optical coherence tomography,FDOCT)发展而来,以低相干光干涉为原理,通过分析振动结构件表面反射光和参考光发生干涉的光谱信号,获得振动结构件位移信息。2D-OcVT可以看做是位置随时问变化的结构表面2D-OCT,系统采用宽带宽光源,在信号处理中运用频谱校正技术,测距分辨率可以达到纳米量级,特别适合于微米量级微振动检测。
通常振动的测量方法主要有机械式测量、电子测量和光学测量三种方法。……
