Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article traite de la caractérisation et de la mesure de vibrations de structures par les méthodes interférométriques basées sur l’holographie optique.
La première partie présente le principe des nombreuses méthodes holographiques que l’on peut rencontrer dans la littérature. La seconde partie traite de la mesure de vibrations générées sous différents régimes d’excitation : sinusoïdal contrôlé, grandes amplitudes et régime de choc. La dernière partie de l’article est dédiée à la technique de cinéholographie.
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This paper deals with the characterization and measurement of vibrations of structures by interferometric methods based on optical holography.
The first part presents the principle of the various holographic methods that can be found in the literature. The second part deals with the measurement of vibrations generated under several excitation regimes: sinusoidal and controlled, large amplitudes, and shock regimes. The last part of the article is dedicated to the technique of kine-holography.
Auteur(s)
-
Pascal PICART : Professeur des universités. Ingénieur de l’École Supérieure d’Optique, LAUM CNRS, Le Mans Université
-
Paul SMIGIELSKI : Docteur d’état es-sciences. Ingénieur de l’École Supérieure d’Optique, Mulhouse
INTRODUCTION
L’étude des vibrations est d’un grand intérêt dans plusieurs domaines scientifiques (vibroacoustique, aéroacoustique), industriels (réduction de bruit, réduction de poids des structures) et pour la bio-imagerie (propriétés des issus, imagerie in-vivo). Classiquement, les vibromètres lasers, avec ou sans balayage, sont les outils les plus utilisés par les expérimentateurs car ils sont à maturité technologique depuis plusieurs années. Toutefois, bien que sans-contact donc non-intrusifs, ils ne permettent pas de fournir directement « d’un seul coup » une image large champ et suffisamment résolue des phénomènes vibratoires étudiés. Parmi les solutions alternatives plein-champ et sans-contact, trois méthodes coexistent dans la littérature : la vision 3D avec plusieurs caméras et un traitement par corrélation d’images, la déflectométrie qui rejoint les méthodes interférométriques par ses traitements mais qui nécessite des surfaces de qualité « miroir », et l’holographie qui a un caractère universel par son attrait dans différents domaines tels que l’affichage 3D, la microscopie, la tomographie, la lithographie, la coronographie ou la métrologie.
Ce fascicule est dédié à la présentation de l’ensemble des méthodes de mesure des vibrations basées sur l’holographie. La première partie présente le principe des nombreuses méthodes holographiques que l’on peut rencontrer dans la littérature. La seconde partie traite de la mesure de vibrations générées sous différents régimes d’excitation : sinusoïdal contrôlé, grandes amplitudes et régime de choc. La dernière partie de l’article est dédiée à la technique de cinéholographie. Chacune des parties est abondamment illustrée par des exemples variés montrant la richesse et la diversité des applications possibles des méthodes holographiques. Une liste de références bibliographiques permettra au lecteur d’approfondir plus amplement le domaine.
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KEYWORDS
vibrations | instrumentation | Interference | holography | acoustics
VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 2005 par Paul SMIGIELSKI
DOI (Digital Object Identifier)
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Conclusion
En anglais
5. Quelques opportunités
5.1 Visualisation d’ondes sismiques
Dans le cadre d’études sur les méthodes permettant de détecter des objets enfouis dans le sol, tels des mines, l’ISL a expérimenté la technique de détection sismique par voie optique . En effet, la présence d’un objet enfoui peut changer les caractéristiques locales du sol et par conséquent créer une inhomogénéité qui pourrait modifier la propagation d’une onde sismique. En supposant que cette modification est suffisante à la surface (quelques µm), une visualisation par interférométrie holographique permettrait de révéler l’objet enfoui.
Une expérience de preuve de concept a été réalisée en laboratoire . Une mine anti-personnel en plastique a été enfouie dans un bac à sable. L’onde sismique est générée par le choc d’une bille d’acier sur une plaque d’acier posée sur le sable (voir la figure 49). Le dispositif holographique est du type holographie image hors axe (voir figure 3(c)) avec un laser rubis pulsé. Les hologrammes sont enregistrés par le capteur d’images. La première exposition est effectuée sans aucune excitation et la seconde durant la propagation de l’onde sismique. Durant la propagation de l’onde, on enregistre deux hologrammes à 1,5 ms d’intervalle. Puis les cartes de phase optique sont extraites...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SMIGIELSKI (P.) - Holographie industrielle, - Editions Teknéa, Toulouse (1994).
-
(2) - PICART (P.), LI (J.C.) - Digital holography, - Editions ISTE-Wiley, London (2012).
-
(3) - PICART (P.) - New techniques in digital holography, - Editions ISTE-Wiley, London (2015).
-
(4) - FAGOT (H.), SMIGIELSKI (P.) - Cinéholographie et interférométrie, - C.R. Acad. Sc., Vol. T302, Serie II, Vol. II, N° 4, 157-162 (1986).
-
(5) - 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.
-
(6) - SMIGIELSKI (P.) - Cineholography in non-destructive...
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