相移器是实现基于迈克尔逊原理数字剪切散斑干涉仪进行材料无损检测时,实现时间相移法的关键部件。当数字剪切散斑干涉仪工作时,相移器需要提供连续、等量、分辨率达到纳米级的连续微动,从而确保获得清晰无损检测结果。本文采用有限元仿真与试验相结合的方法,设计了一款高位移重复精度、高响应速度、高分辨率的相移器。首先通过对压电陶瓷自身特性进行理论研究分析,根据相移器技术要求完成了对压电陶瓷的选型,搭建了试验平台实现了对压电陶瓷位移—驱动电压特性的测量;然后使用Solid Works simulation软件,对柔性铰链、相移器柔性结构与相移器底座进行有限元仿真分析,分别完成了柔性铰链选型与相移器初步方案设计;其次使用ANSYS workbench与Solid Works软件联合仿真,采用响应面法多目标优化设计,在经验设计的基础上进一步提高了相移器性能;接着开发了基于干涉条纹特性分析图像处理系统,搭建实验平台,完成了对本文设计柔性铰链相移器与基于传统弹簧结构相移器的位移重复精度对比,得出了相移器位移重复精度相对较高区间;最终设计了搭载柔性铰链相移器数字剪切散斑干涉仪,完成了对铝蒙皮-铝蜂窝预埋缺陷板、碳纤维蒙皮-铝蜂窝预埋缺陷板与1m×1m大尺寸铝蒙皮-铝蜂窝预埋缺陷板无损检测试验。本文针对应用于数字剪切散斑干涉仪的相移器的结构设计与优化问题进行了研究,通过试验验证了相移器的位移重复精度,并进行数字剪切散斑无损检测试验。试验结构表明,本文设计相移器结构设计合理,具有较高可靠性,其位移分辨率与位移重复精度满足使用要求。