Лазерная допплеровская виброметрия непрерывного сканирования


Лазерная доплеровская виброметрия с непрерывным сканированием ( CSLDV ) — это метод использования лазерного доплеровского виброметра (LDV), при котором лазерный луч проходит по поверхности испытуемого объекта для одновременного захвата движения поверхности во многих точках. Это отличается от сканирующей лазерной виброметрии (SLDV), при которой лазерный луч удерживается в фиксированной точке во время каждого измерения и быстро перемещается в новое положение перед выполнением следующего измерения.

CSLDV может позволить регистрировать формы колебаний конструкции с высоким разрешением гораздо быстрее, чем это было бы возможно с помощью SLDV. Аллен и Сракич [1] показывают результаты, в которых измерения были получены с помощью CSLDV за сотую часть времени, которое потребовалось бы для LDV. Аллен и Агилар [2] предположили, что дополнительная информация, полученная от CSLDV, может предоставить важную информацию при проверке структурных динамических моделей. CSLDV также делает практичными испытания молотком с инструментами с помощью LDV, и некоторые предполагают, что CSLDV может быть полезен в тех случаях, когда невозможно воссоздать входные силы, такие как взрывные нагрузки.

Основным недостатком CSLDV является дополнительный лазерный спекл-шум , который возникает, если лазерное пятно сканирует структуру слишком быстро. Спекл-шум вызван микромасштабными неровностями поверхности, которые изменяют структуру интенсивности лазерного света, получаемого LDV при сканировании поверхности. Аналогичные проблемы возникают при применении ЛДВ на вращающихся валах, например коленчатых. Спекл-шум трудно предсказать, он зависит от свойств поверхности, геометрии структуры и положения ЛДВ, [3] поэтому необходимы дальнейшие исследования для установления пределов CSLDV.

Шрирам и др. [4], по-видимому, были первыми, кто опубликовал информацию о CSLDV, хотя они изучали его всего несколько лет и прекратили исследования. Большинство последующих достижений в этой области было достигнуто группой в Имперском колледже в Лондоне Стэнбриджем, Юинсом, Мартарелли и Ди Майо, [5] [6] [7] [8] , которые ввели термин «CSLDV».

Исследовательская группа Аллена в Университете Висконсин-Мэдисон начала работу в этой области в 2006 году и опубликовала первый алгоритм CSLDV, предназначенный только для выходных данных [9], а также расширила методологию гармонической передаточной функции Уэрли и Холла на измерения CSLDV. [10]

Исследовательская группа Чжу в Университете Мэриленда, округ Балтимор, применила CSLDV для обнаружения структурных повреждений и разработала методологию идентификации повреждений для лучей, в которой используются методы демодуляции и полиномиальные методы. [11]