Montagem experimental do método. Crédito:IACAS
A tecnologia de vibrômetro doppler a laser (LDV) é usada para medir a vibração da superfície de um objeto.
A fim de obter a relação entre os parâmetros medidos de LDV e os componentes de tensão em sólidos, pesquisadores do Instituto de Acústica da Academia Chinesa de Ciências (IACAS) propuseram um novo método de medição por meio do qual o campo de tensão no sólido transparente poderia ser medido diretamente com base no LDV.
Comparado com os métodos tradicionais, O LDV tem maior sensibilidade e intuitividade e pode ser usado para observar a onda ultrassônica em sólido transparente.
Adicionalmente, é sensível ao estresse dinâmico, mas não responde ao estresse estático. Consequentemente, não seria afetado pela tensão residual no sólido transparente.
Os pesquisadores converteram o feixe medido emitido do LDV em luz polarizada linearmente, adicionando um polarizador linear rotativo ao caminho óptico. Como uma nova dimensão de medição, a direção de polarização do laser pode fornecer mais informações sobre o objeto medido.
Quando a luz do laser polarizada viajou para o sólido transparente, a frequência do laser, a direção de sua polarização e os componentes de tensão do campo de tensão interno foram acoplados. Os campos de tensão no sólido foram calculados com precisão pelo processamento automático dos resultados da medição.
Os pesquisadores usaram o vidro ótico K9 com um defeito de banda como exemplo. As ondas longitudinais excitadas pela sonda ultrassônica desceram do topo do bloco de vidro e foram espalhadas por defeitos de banda. LDV gravou imagens de onda elástica em cada momento, incluindo três componentes de tensão independentes. Os resultados da análise de elementos finitos (FEA) validaram o novo método.
O estudo, publicado no Jornal de som e vibração , foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China.