Thèse soutenue

Développement de méthodes optiques pour la mesure de champs cinématiques sur des structures

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Auteur / Autrice : Nicolas Fournier
Direction : Yves Surrel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Saint-Etienne

Résumé

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Ce document concerne le developpement de méthodes optiques de champ. Le but était la recherche de nouvelles applications de techniques de champ basées sur l'optique. Tout d'abord, une méthode de détection de défauts géométriques de forme de surface sur des pièces réfléchissantes a été mise au point. Cette application est purement industrielle et des études ont été menées sur des échantillons de type feuils de peinture automobile, pièces de carrosserie automobile, tôle brutes en sortie de laminoir ou vitrages. Un prototype industriel est actuellement a l'essai. La deuxième application concerne l'analyse de vibrations par une technique optique appelée espi qui permet de mesurer le déplacement hors plan d'un objet sous test. Elle a été effectuée au sein du groupe fibres optiques de l'université heriot watt d'edimbourg - ecosse. Un montage d'espi particulièrement original a été reconstruit avec lequel la vibration de plaques minces anisotropes a pu être analysee. La technique permet d'obtenir non seulement l'amplitude de vibration de l'objet sous test mais également la phase de vibration de tous les points par rapport a un point de référence. De plus, le couplage de ce dispositif a un vibrometre a fibre optiques permet d'étendre ses capacités. Les résultats obtenus dans le cadre de cette étude sont utilises pour la dernière application qui concerne la caractérisation mécanique des composites. Les rigidités de flexion des trois plaques en carbone/époxyde précédemment étudiées sont déterminées. Une approche mécanique originale permet d'utiliser directement les résultats expérimentaux afin de calculer les caractéristiques mécaniques des échantillons. Les rigidités de flexion des plaques déterminées à partir des champs de flèches mesures par la technique espi sont comparées à celles déterminées grâce a une technique appelée deflectometrie qui mesure les champs de pentes a la surface des échantillons. Une comparaison complète des deux techniques est réalisée.