Caractérisation des vibrations par interférométrie : Dossier complet

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RÉSUMÉ

L’interférométrie holographique est une méthode de visualisation globale sans contact, capable de donner une idée très précise du comportement réel d’un ensemble mécanique ou d’un phénomène physique sans le perturber. Capable de réaliser des mesures quantitatives des phénomènes tridimensionnels statiques ou dynamiques, cette technique se montre donc très performante pour conduire une analyse vibratoire. L’évolution vers le numérique et les progrès dans le traitement informatique des images holographiques lui promettent un bel avenir dans la mesure de l’intensité vibratoire.

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Auteur(s)

Paul SMIGIELSKI : Docteur ès sciences - Ingénieur de l’École Supérieure d’Optique (ESO) - Président de Rhenaphotonics Alsace

INTRODUCTION

L’étude du comportement de matériaux et de structures soumis à des contraintes dynamiques ou l’analyse des déformations de machines en fonctionnement (moteur d’automobile, par exemple) se fait habituellement à l’aide de capteurs permettant une mesure ponctuelle avec contact très sensible (accéléromètres, jauges de contrainte...). La validation de codes de calculs par ce type de capteurs peut parfois se révéler erronée.

L’utilisation de capteurs optiques ponctuels sans contact est un progrès dans la qualité de la mesure. Mais il serait trop onéreux de trop les multiplier. On opère donc par balayage, ce qui restreint le domaine des applications. De plus, la mesure en des endroits non directement accessibles est difficile et nécessite l’usage de fibres optiques.

Les méthodes optiques globales, interférométriques ou holographiques, quoique moins sensibles (0,01 à 0,1 µm) que les méthodes ponctuelles, semblent les mieux adaptées à l’étude des déplacements dynamiques, notamment sur des corps en rotation ou lorsque l’on désire une grande résolution temporelle. Souvent, elles seront associées à une méthode ponctuelle (vibrométrie laser, par exemple), complémentaire, permettant la synchronisation du laser.

L’étude des phénomènes dynamiques en fonction du temps se fait aisément « en continu » avec des capteurs ponctuels. Avec l’holographie, on opère par échantillonnage à l’aide de la cinéholographie (voir paragraphe 6 ). Les objets non accessibles directement à l’observation seront étudiés par endoscopie holographique (voir paragraphe 5 ).

Dans cet article, nous présenterons la caractérisation des vibrations par interférométrie holographique et de speckle.

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VERSIONS

Il existe des versions antérieures de cet article :

Version courante de déc. 2020 par Pascal PICART, Paul SMIGIELSKI

PERMALIEN

https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/archives-th12/archives-bruit-et-vibrations-tiabr/archive-1/caracterisation-des-vibrations-par-interferometrie-r6210/

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - SMIGIELSKI (P.) - Interférométrie holographique. Principes. - Traité Sciences fondamentales AF 3 345. Techniques de l’Ingénieur éd., Paris (1998).
(2) - SMIGIELSKI (P.) - Holographie industrielle. - Teknéa éd., Toulouse (1994).
(3) - FAGOT (H.), SMIGIELSKI (P.) - Cinéholographie et interférométrie. - CR Acad. Sc. Paris, t. 302, vol. II, no 4 (1986).
(4) - DISCHLI (B.), FAGOT (H.), SMIGIELSKI (P.), DIARD (A.) - Interferometric cineholography on 126-mm film at 25 Hz with the help of two pulsed YAG lasers. - 3rd French-German Congress on Applications of Holography, Saint-Louis (F), 20-22 nov. 1991.
(5) - SMIGIELSKI (P.) - Cineholography in non-destructive testing. - Invited critical review paper, OE/TECHNOLOGY’92 SPIE Congress, Conference on Optical Inspection and Testing, Boston. Proceedings SPIE CR 46, 18 nov. 1992.

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - PRÉSENTATION GÉNÉRALE

2 - RAPPEL SUR LES MÉTHODES D’INTERFÉROMÉTRIE HOLOGRAPHIQUE

2.1 - Interférométrie holographique par double exposition
2.2 - Interférométrie holographique en temps réel
2.3 - Interférométrie holographique « moyennée dans le temps » (ou par « intégration temporelle »)
2.4 - Interférométrie holographique à double faisceau de référence
2.5 - Cinéholographie interférométrique

3 - RAPPEL SUR LES MÉTHODES D’INTERFÉROMÉTRIE DE SPECKLE