Development of optical and acoustical full-field measurement techniques for vibro-acoustics

Développement des techniques optiques et acoustiques de mesure de champs orientées vers la vibroacoustique

Ioana Theodora Nistea (1)

1 LMR - Laboratoire de mécanique de Rouen

The use of optical measurement techniques requires a choice, often difficult, between temporal resolution and spatial resolution. Speckle interferometry (IS) provides high spatial resolution maps of vibration amplitudes, but the temporal resolution of measurements is reduced, due to the low acquisition rates of detectors. The thesis is dedicated to the development of an interferometric system that is able to measure dynamic phenomena with superior temporal resolution. The system was tested at acquisition rates exceeding 26,000 frames/s, for the following cases: harmonic excitation; arbitrary excitation; dynamic loading by a staircase signal and mechanical shock. The tests showed that the system is able to overcome conventional systems of continuous wave SI with respect to the measurement of dynamic phenomena.

L'utilisation des techniques de mesure optiques impose un choix, souvent difficile, entre la résolution temporelle et la résolution spatiale. L'interferométrie Speckle (IS) fournit des mesures des champs d'amplitudes de vibration de grande résolution spatiale, mais la résolution temporelle des mesures est réduite par les cadences d'acquisition des détecteurs. La thèse est dédiée au développement d'un système interférométrique adapté à la mesure des vibrations et des phénomènes dynamiques des structures, basé sur les principes de l'IS, mais ayant une résolution temporelle accrue. Le système a été testé à des cadences de plus de 26000 images/s pour les cas suivants : sollicitation harmonique mono-fréquence ou par une forme d'onde arbitraire ; sollicitation dynamique par une séquence d'échelons de force ; choc mécanique. Les essais ont démontré que le système est capable de dépasser les systèmes classiques d'IS à laser continu en ce qui concerne la mesure des phénomènes dynamiques.

Mots clés: Speckle interferometry; Optical measurement techniques

Mots clés: Interferométrie Speckle; Mesure de champs; Mesure de vibration; Histoire temporelle; Phase optique; Laser continu; Caméra rapide

Domaines: Autre [cond-mat.other]

Ioana Theodora Nistea. Développement des techniques optiques et acoustiques de mesure de champs orientées vers la vibroacoustique. Autre [cond-mat.other]. INSA de Rouen, 2010. Français. ⟨NNT : 2010ISAM0025⟩. ⟨tel-00585533⟩