Caractérisation des vibrations par interférométrie

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

• 3.1 - Granularité laser ou speckle
  Figure 3 - Photographie du speckle (granularité laser)
• 3.2 - Photographie de speckle : mesure des déplacements dans le plan
• 3.3 - Interférométrie de speckle
  Figure 4 - Schéma de principe de la « TV-holographie »

4 - Étude des chocs et des vibrations

• 4.1 - Corps excités sinusoïdalement
  Figure 5 - Montage optique Figure 6 - Modes de vibration d’une plaque encastrée obtenus par holographie stroboscopique (doc. ISL) Figure 7 - Modes de vibration de la plaque encastrée, visualisés par holographie par intégration temporelle. Les lignes nodales sont visibles (doc. ISL) Figure 8 - Quelques modes de vibration de la plaque encastrée calculés par ordinateur (doc. ISL) Figure 9 - Hologramme d’aube de turbine (doc. ISL) Figure 10 - Montage expérimental pour l’étude des modes de vibration d’une aube de turbine Figure 11 - Mode de vibration d’un composant de moteur d’avion SNECMA obtenu par la technique de double exposition et de double référence couplée à l’holographie stroboscopique (doc. HOLO 3 réalisé pour Snecma Villaroche) Figure 12 - Minimisation du mouvement parasite d’ensemble. Deux modes de synchronisation (a) et (b) Figure 13 - Encombrement d’une expérience d’holographie double exposition et double référence pour étude vibratoire in situ Figure 14 - Déformée d’une plaque d’aviation Onera en vibration obtenue par holographie double exposition et double référence au laser à rubis pulsé (doc. HOLO 3 réalisé pour l’Onera)
• 4.2 - Corps excités par chocs
  Figure 15 - Interférogramme double exposition d’une grande structure métallique (3 m × 5 m). Vue partielle. Excitation par choc (doc. ISL) Figure 16 - Représentation de la déformée de la surface de la structure en pseudo-3D et en fausses couleurs, obtenue à partir de l’interférogramme de la figure  (doc. ISL) Figure 17 - Déformée d’une plaque en acier due au choc élastique d’une bille en acier (doc. HOLO 3 réalisé pour EDF/Direction des études et recherches)
• 4.3 - Corps en rotation
  Figure 18 - Tribologie - Mode vibratoire d’un frein à disque (doc. ISL) Figure 19 - Exemple de prisme (rotation ... Figure 20 - Montage d’enregistrement pour l’étude d’un objet en rotation à l’aide du dérotateur Figure 21 - Mode de vibration d’un ventilateur en fonctionnement (interférogramme et exploitation quantitative grâce à la technique de double référence) (doc. HOLO 3)

5 - Analyse vibratoire par endoscopie holographique

• 5.1 - Principe
  Figure 22 - Schéma de principe d’un endoscope holographique Figure 23 - Modes de vibration d’une carte électronique (doc. HOLO 3 - ISL)
• 5.2 - Utilisation de l’interférométrie holographique par intégration temporelle

6 - Analyse vibratoire in situ par cinéholographie

• 6.1 - Étude des déformations de structures en fonction du temps
• 6.2 - Détermination des cartes des phases et des amplitudes vibratoires
  Figure 24 - Principe ISL de la cinéholographie avec deux lasers YAG 0 < t < ∞ Figure 25 - Cinéhologramme interférométrique d’une portière de voiture qui vient d’être claquée et exploitation numérique des interférogrammes (doc. HOLO 3) Figure 26 - Déplacements relatifs obtenus par deux double expositions à deux instants t 1 et t 2 de la même période vibratoire Figure 27 - Assemblage expérimental de la structure Figure 28 - Carte des phases et carte des amplitudes de la plaque montrée figure 
• 6.3 - Mesure de l’intensité vibratoire et de sa divergence
  Figure 29 - Carte des amplitudes et carte des phases de la plaque excitée par deux forces à 127 Hz Figure 30 - Intensité vibratoire et sa divergence correspondant au champ vibratoire montré figure 
• 6.4 - Analyse modale de plaques sous excitation complexe
  Figure 31 - Modes calculés. Excitation complexe (bruit rose) Figure 32 - Modes visualisés par holographie pour chaque fréquence de résonance

7 - Utilisation de l’interférométrie de speckle. Cas particuliers

• 7.1 - Visualisation d’ondes sismiques
  Figure 33 - Génération de l’onde sismique
• 7.2 - Visualisation de fissures sur un ouvrage d’art
  Figure 34 - Onde sismique visualisée par interférométrie de speckle et localisation de la mine (doc. ISL) Figure 35 - Microfranges enregistrées par la caméra aux temps t 1 et t 2 Figure 36 - Interférogramme calculé à partir des deux enregistrements montrés figure 

8 - Conclusion