[发明专利]基于时间域相位展开的应力分析方法

说明书

一种基于时间域相位展开的应力分析方法，适于一计算机装置执行，包含以下步骤：存取一光谱数据，该光谱数据由一光学检测系统通过光弹技术侦测一待测物件的一干涉条纹图形所产生，该光谱数据包含至少三笔对应于相异波长的光强度信息；依据每一光强度信息计算一相应的包裹相位信息；依据每一包裹相位信息计算一相应的包裹应力信息，每一包裹应力信息正比于其相应的包裹相位信息与波长的线性函数的乘积；依据包裹应力信息之间的相对关系择定一计算关系式；及依据该计算关系式计算一相应于该待测物件的包裹应力信息的应力值。本发明能即时快速量测应力，且不受限于波长的选用，具有高自由度。

技术领域

本发明涉及一种应力分析方法，特别是指一种运用光弹技术的应力分析方法。

背景技术

光弹法是基于物体的双折射特性，由物体的干涉条纹图形对其内部应力进行检测分析的光学方法，具有全场性检测、高精确性及非破坏性检测等优点。现今已有通过电子取像装置及影像分析系统进行应力分析的数字光弹法，在此种数字光弹法的检测过程中，由于电子取像装置及影像分析系统测得的干涉条纹级次及相位延迟量属于包裹相位(wrapped phase)，因此需要通过相应的相位展开法将包裹相位还原为实际相位值，方能进行相应的应力分析。

一般运用于光弹应力分析的相位展开法可分为空间域相位展开法(Spatialphase unwrapping theory，SPUT)及时间域相位展开法(Temporal phase unwrappingtheory，TPUT)，在时间域相位展开法中包含通过π模数(moduloπ)或2π模数(modulo 2π)的相位所进行的演算技术。在π模数相关的时间域相位展开法中，目前已有将π模数的包裹相位展开为2π模数的包裹相位再进行相关应力演算的技术，此外也有通过迭代猜值法进行应力分析的技术。然而，在此等演算法的分析计算过程中，计算机需要执行较多的分析计算流程，例如不能直接以π模数的包裹相位进行应力分析而需额外将π模数的包裹相位展开为2π模数的包裹相位以进行后续的演算分析，或是在迭代猜值法中需将检测数据通过迭代猜值法与数据库中的众多预建数据逐一进行比对，如此一来诸多冗长的计算流程会导致计算机的演算效率低落。此外，上述分析技术对光谱数据的波长选用存在一定的限制条件，例如通过三波长法进行相位展开时，其三个波长λ1、λ2、λ3的选用必须符合以下条件，如此会导致众多使用上的限制，该条件为：

发明内容

本发明的目的在于提供一种简洁而具有良好演算效率的演算步骤，且不限定待分析物理量的波长选用的应力分析方法。

本发明应力分析方法，适于一计算机装置执行，该计算机装置包含一处理单元及一储存单元，该应力分析方法包含以下步骤：步骤(A)该处理单元自该储存单元存取一光谱数据，该光谱数据由一光学检测系统通过光弹技术侦测一待测物件的一干涉条纹图形所产生，该光谱数据包含至少三笔对应于相异波长的光强度信息；步骤(B)该处理单元依据每一光强度信息计算一相应的包裹相位信息；步骤(C)该处理单元依据每一包裹相位信息计算一相应的包裹应力信息，每一包裹应力信息正比于其相应的该包裹相位信息与该波长的线性函数的乘积；步骤(D)该处理单元依据所述包裹应力信息之间的相对关系择定一计算关系式；及步骤(E)该处理单元依据该计算关系式计算一相应于所述包裹应力信息的应力值。

本发明的有益效果在于：本发明的应力分析方法使用π模数的相位展开法，将包裹应力信息之间的相对关系归纳出有限且少量的判断条件及计算关系式，因此计算机装置读入待测物件的光谱数据后，可依据各项判断条件迅速择定计算关系式，并依据计算关系式分析出待测物件的应力值，且于分析时不须限制波长的选用。因此，本发明提出的应力分析方法能实现即时快速量测应力的相关应用，且在光学检测系统的架设及计算机装置后续分析时不受限于波长选用而具有高自由度的应用范畴。

附图说明

图1是一系统示意图，说明一光学检测系统的实施态样；

图2是一系统示意图，说明一计算机装置的实施态样；