本文介紹了利用激光幹涉全場測試應力和強度的技術；整套係統綜合利用了最先進的光電子和計算機技術成就；靈敏度達4800線/mm，實現了等位移線的全場自動采集、瞬時凍結、適時處理等，可快速提取應變、應力和應力強度因子等，獲得豐(feng) 富信息；解決(jue) 了在工程現場應用的問題，並實現了儀(yi) 器化和智能化。

　　1 引言

　　目前在油田現場上廣泛應用的電測技術屬於(yu) 點測法，而在應力分布比較複雜、危險點位置難於(yu) 確定的許多情況下，都愈來愈要求采用能給出全場位移、應變的光測方法。雲(yun) 紋法雖然能進行實時的靜動態載荷下的全場位移測試，且結構也比較簡單，但它的靈敏度比較低(柵線密度一般為(wei) 2～50線/毫米)，一般隻限於(yu) 測10-2～10-3的應變。雲(yun) 紋幹涉法由於(yu) 它把柵線密度增加到600～4000線/毫米，因此靈敏度便提高了幾十倍，但它對環境的要求比較高(必須在暗室和防震台上進行)，試驗結果和數據處理還須繁重的人工勞動，因此它基本上隻局限於(yu) 在實驗室內(nei) 應用。本文提出的正常光照下的亞(ya) 動態雲(yun) 紋幹涉法把高靈敏度和簡易的設備結合了起來，具有降低對測試環境要求、簡化技術、降低測試成本等特點，全部實驗結果都可由計算機自動打出。實驗證明，該方法能可靠地測試井下采油工具的結構強度、材料力學性能等多方麵的性質。

　　2 激光幹涉全場測試係統的基本要求及設置

　　全場測試的現代光測技術要在工程測試中獲得應用，必須解決(jue) 以下幾個(ge) 問題：(1)不要求在暗室進行；(2)允許測試環境存在常見的機械振動；(3)設備小型化，便於(yu) 攜帶；(4)操作方便，可實時獲得測試結果。傳(chuan) 統觀念的雲(yun) 紋幹涉法，都認為(wei) 必須在暗室進行，因此沒考慮環境光照等對雲(yun) 紋條紋對比度的影響。本文介紹的正常光照下的雲(yun) 紋幹涉法，采用的是最新提出的包括影響對比度的偏置量的幹涉雲(yun) 紋光場強度表達式。對非兩(liang) 次曝光即用電子采集的實時法時，試件變形前後雙光束的衍射波的位相相同，並以Φ1、Φ2代表試件變形後雙衍射波的相位，且略去變形前後振幅變化，即：

       式中：t為(wei) 曝光時間，I0，I1分別為(wei) 環境光和相幹光束光強，a為(wei) 入射光振幅，β為(wei) 感光體(ti) 特性係數。上述描述了在有環境光照條件下光靶采集或紀錄膠片接收的光強，不但有反映由變形引起的相位變化信息的第二項，而且還有反映環境光強等因素影響的第一項，兩(liang) 者的比值將決(jue) 定條紋對比度；即隻有當D→0條件下，才能獲得良好的條紋對比度，此時，若Φ1-Φ2=2πn(n=0，1，2……)，cos2[(Φ1-Φ2)/2]=1將獲得亮條紋，若Φ1-Φ2=(2n+1)π(n=0，1，2……)，cos2[(Φ1-Φ2)/2]=0，將獲得黑條紋。為(wei) 了消除環境光照的影響，本係統采用了設置黑色內(nei) 殼激光通道辦法，既限製了環境光照的進入，又使進入的少量散射光被黑色內(nei) 壁吸收，獲得與(yu) 暗室試驗相同的對比度。