線(xiàn)性激光法測試輪胎
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J．Degrieck在《實(shí)驗技巧》中提出了一種相對簡(jiǎn)單的記錄位移歷史的光學(xué)技術(shù)。光學(xué)技術(shù)測定驅動(dòng)力的演變。這是基于兩個(gè)光柵的相對位移。在測量速度高達200m/s的情況下也能使用這種方法。而T.H.Tsai則在《測量科學(xué)與技術(shù)》雜志中發(fā)表論文，建議采用基于三角法技術(shù)的測量系統。分析儀器由兩臺CCD（電荷耦合組件）相機和一個(gè)線(xiàn)性激光器組成。這套系統能夠測量與相近外形連用的空間物體的外形。
橡膠工業(yè)上一個(gè)有趣的問(wèn)題就是測量在高溫、高壓和高的濕度條件影響下的待測物體的表面變形。非接觸式的測量使用兩臺CCD相機來(lái)測定物體在變形前后的成像。有人建議將光學(xué)技術(shù)與電子干涉測量法結合起來(lái)。
也有研究并比較了動(dòng)態(tài)區域中輪胎側壁變形的結果。用表面光度儀測定局部變形。第二種方法是采用使用兩臺CCD相機的商業(yè)化系統，測定動(dòng)態(tài)區域中輪胎側壁的變形情況。測量的結果是全彩色的圖像，能與有限元的結果相比較。還有人提出了在動(dòng)態(tài)區域工作的系統的獨有特色，對數據和測試條件進(jìn)行評估。
在本文中，我們介紹一種非接觸式的光學(xué)系統，該系統有一臺CCD相機，用于記錄被測變形物體所引起的激光波前的扭曲。我們還提出在橡膠工業(yè)中使用這一系統的可能性。
實(shí)驗與討論
測量裝置由激光器、CCD相機、計算機和計算機軟件組成。提出的系統通過(guò)激光器的線(xiàn)性模塊來(lái)測定外形的變化和輪胎的寬度。線(xiàn)性激光的形狀復制物體的外形。激光軌跡的長(cháng)度等于物體的寬度。圖1表示利用線(xiàn)性激光法進(jìn)行的基本測量。線(xiàn)性激光的軌跡正入射到被測物體上，直接按激光軌跡將CCD相機聚焦。物體變形的測量基于對激光前波形狀變化的檢測。
測量之前對系統進(jìn)行校正是必要的。相機必須要垂直與被測量的物體。按這種方法，它決定物體的寬度和厚度。這一系統提供對測試物體進(jìn)行三種可能的校正。依靠激光線(xiàn)來(lái)測量位移取代了基線(xiàn)校正，位移是由連接兩個(gè)端點(diǎn)而產(chǎn)生。
首先，我們在靜態(tài)區域測試裝置的精確性。并用當前方法測量得到的值，與由手工測量得到的值對照，測量裝置的精確度是0.01mm。同時(shí)還測試測量的可重復能力。測試物體為玻璃纖維層壓板。將裝置完全拆解后再進(jìn)行測量。測量的精確值是170.13±0.03mm。在被測樣品給定設置的情況下測量十次的裝置重復能力。這種情況下得到的精確度與前面的類(lèi)似，結果等于170.10±0.02mm。
圖1：采用線(xiàn)性激光器的實(shí)驗安排
圖2：輪胎靜態(tài)負載的液壓工具 圖3：進(jìn)行動(dòng)態(tài)測量的Hasbach臺
圖4：LLT照射的輪胎圖像 圖5：表示了如圖4所示真胎的電子圖像
圖6：施加靜態(tài)負載后輪胎的變形情況 圖7：不同速度下胎踏面的變化情況
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