基于光學相干測振系統的微懸臂梁缺陷檢測

賈美英，鐘舜聰,2，周 寧，林杰文，張秋坤

（1.福州大學 機械工程及自動化學院，福建 福州 350108；2.福州大學 醫療器械和醫藥技術重點實驗室，福建 福州 350108）

引言

結構在運行過程中易受到眾多因素影響導致微裂紋、微孔洞等缺陷不斷萌生和擴展，損傷的累積將影響其正常工作甚至使結構整體失效[1]。因此，需要通過有效的方法監測結構健康狀況從而及時發現缺陷?，F階段常見的結構缺陷檢測方法是基于振動響應特性進行分析識別的[2-3]，若結構出現損傷，其模態參數如固有頻率、振型等也會隨之發生變化，其中最容易監測獲得的參數是固有頻率[4]。然而固有頻率往往只能反映結構整體特征，對缺陷位置的局部信息敏感度不夠，且識別缺陷時必須先獲得結構無缺陷時的固有頻率，這在工程上難以實現[5]。Zhong 等人[6]提出了一種利用附加質量塊進行缺陷檢測的新方法，在缺陷梁上添加質量塊放大缺陷對固有頻率的影響。

光學相干測振（OCV）方法是一種基于低相干光干涉原理的新型光學非接觸式振動測量技術，具有成本低、測量精度高、無損等優點，能夠很好地滿足精密振動測量要求。目前，國內外關于光學相干測振的研究已取得了階段性的進展和成果[7-9]。本研究應用自搭建的光學相干測振系統對微懸臂梁進行振動檢測和模態分析，在對干涉光譜信號處理得到固有頻率的過程中，采用FFT+FT細化頻譜校正算法[10-11]進行誤差校正，頻率分辨率可提高1 000 倍以上，使OCV 系統對振動位移的測量精度達到納米量級?！?br>