Bezkontaktní měřicí metody v experimentální mechanice
D02BEM
JAZYK VÝUKY
Čeština
POČET KREDITŮ
TYP PŘEDMĚTU
Volitelný
ZAKONČENÍ
Zkouška
ROZSAH
2P
SEMESTR
OBOR
FMI
GARANT PŘEDMĚTU
PŘEDNÁŠEJÍCÍ
CVIČÍCÍ
JAZYK VÝUKY
POČET KREDITŮ
TYP PŘEDMĚT
ZAKONČENÍ
ROZSAH
SEMESTR
OBOR
GARANT PŘEDMĚTU
PŘEDNÁŠEJÍCÍ
CVIČÍCÍ
NÁPLŇ PŘEDMĚTU
Anotace
Bezkontaktní optické a elektronické metody měření makro a mikrotopografie povrchů (optická interferenční mikroskopie, konfokální mikroskopie, holografická mikroskopie, SNOM – optická skenovací mikroskopie blízkého pole, moderní metody optické interferometrie, optická deflektometrie, AFM – Atomic Force Microscopy, metody elektronové mikroskopie – SEM, TEM, optické rozptylové metody (BRDF, TIS), fotogrammetrie). Optické metody měření deformací, napětí, posunů a vzdáleností (holografická interferometrie, speckle metrologie, ESPI (Electronic Speckle Pattern Interferometry), moiré metody, fotoelasticimetrie, triangulační metody, projekční metody, korelační metody, kapacitní metody). Optická koherenční tomografie. Bezkontaktní měření vibrací a rychlostí pohybu vyšetřovaných objektů pomocí optických metod (Dopplerovská laserová vibrometrie, Dopplerovská anemometrie).
Osnova přednášek
1. Metody generace a detekce fyzikálních polí.
2. Metody optické mikroskopie
3. Moderní interferometrické metody
4. Optická deflektometrie. Rozptylové metody – BRDF, TIS
5. AFM, metody elektronové mikroskopie – SEM, TEM
6. Moiré metody
7. Holografická interferometrie
8. Speckle interferometrie, ESPI
9. Digitální fotoelasticimetrie. Korelační metody – DIC.
10. Triangulační metody. Fotogrammetrie.
11. Projekční metody.
12. Optická koherenční tomografie.
13. Dopplerovská laserová vibrometrie a anemometrie.
Osnova cvičení
Předmět nemá cvičení.
Cíle studia
Cílem předmětu je poskytnout studentům poznatky z oblasti bezkontaktních metod měření makro a mikrotopografie povrchů, metod měření deformací, napětí, posunů, vzdáleností, vibrací a rychlosti, které se dají aplikovat v oblasti experimentální mechaniky, fyzikálním a materiálovém inženýrství.
POŽADAVKY
Nejsou.
DOPORUČENÁ LITERATURA
[1] T. Yoshizawa, Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications, CRC Press; 2009.
[2] D.J.Whitehouse: Surfaces and their Measurement, Butterworth-Heinemann, 2004
[3] K.J.Stout: Three-Dimensional Surface Topography. Butterworth-Heinemann; 2000.
[4] C.A.Walker: Handbook of Moire Measurement. Taylor & Francis, 2003.
[5] R.S.Sirohyi: Optical Methods of Measurement: Wholefield Techniques. CRC Press, 2009.
[6] A.S.Kobayashi: Handbook on Experimental Mechanics, Prentice-Hall 1987.
[7] W.N.Sharpe: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2008.
[8] G.Cloud: Optical Methods of Engineering Analysis. Cambridge University Press, 1998.
[9] P.N.Rastogi: Optical Measurement Techniques and Applications, Artech House Publishers, 1997
[10] P.N.Rastogi: Photomechanics, Springer, 2000.
[11] P.N.Rastogi: Digital Speckle Metrology, John Wiley & Sons, 2000.
[12] P.N.Rastogi: Photomechanics, Springer, 2000.
[13] P.N.Rastogi: Trends in Optical Non-Destructive Testing and Inspection, Elsevier 2000.
[14] P.N.Rastogi: Digital Speckle Pattern Interferometry & Related Techniques, Wiley; 2001.
[15] R.S.Sirohyi: Spekle Metrology. CRC Press, 1993.
[16] P.N.Rastogi: Holographic Interferometry. Principles and Methods. Springer-Verlag, Berlin, 1994.
[17] R.Durst, A.Melling, J.H.Whitelaw: Principles and Practice of Laser Doppler Anemometry. Academic Press, 1981.
[18] M.Hrabovský, Z.Bača, P. Horváth: Koherenční zrnitost v optice. UP Olomouc, 2001.
[19] R.Jones, C.Wykes: Holographic and Speckle Interferometry. Cambridge: Cambridge University Press, 1989.
[20] W.Osten: Optical Inspection of Microsystems. CRC Press 2006.
[21] J.Goldstein: Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis. Springer; 3rd ed. Berlin 2003.
[22] W.Zhou, Z.L.Wang: Scanning Microscopy for Nanotechnology: Techniques and Applications, Springer, Berlin 2006.
POZNÁMKA
Pro studium doktorského předmětu Bezkontaktní metody v experimentální mechanice je doporučeno si zapsat též předmět Optika a optoelektronika, který vytváří solidní základ pro snadné pochopení vykládané problematiky a porozumění měřicím a diagnostickým metodám, jež fungují na různých fyzikálních principech.