Interférométrie différentielle sur réseau : nouvelle méthode optique de mesure de déformations avec une grande résolution spatiale

par Jacek Bulhak

Thèse de doctorat en Optique. Optoélectronique

Sous la direction de Yves Surrel.

Soutenue en 2001

à Saint-Etienne .


  • Résumé

    Ce document concerne le développement de l'interférométrie différentielle sur réseau, une méthode de mesure de champs de déformation pour la mécanique expérimentale, caractérisée par une grande résolution spatiale. La plupart des méthodes optiques de champ fournissent des déplacements ; il faut alors les dériver numériquement afin d'obtenir les déformations. Malheureusement, cette opération dégrade considérablement la résolution spatiale, à cause du bruit de mesure qui oblige à un lissage spatial important. C'est dans le cadre d'une solution à ce problème majeur que s'inscrit le présent travail dont le but est de développer une méthode de mesure directe de champs de déformation. D'abord une étude bibliographique est menée parmi les méthodes optiques de mesures de champs de déformations existantes. Puis le principe de la méthode est expliqué. Le montage de l'interférométrie différentielle sur réseau est ensuite présenté en détail. Il permet de mesurer les champs de toutes les composantes de déformation plane ainsi que les champs des 2 pentes et de la rotation locale de la surface d'un objet. L'utilisation de la technique de décalage de phase assure une bonne résolution de la mesure. La méthode est ensuite vérifiée sur un essai de traction par une comparaison avec la mesure par jauges de déformation et par moiré interférométrique. La caractéristique métrologique de la méthode est aussi étudiée, en particulier l'incertitude de la mesure et sa résolution spatiale, et comparée avec celles des méthodes optiques de champ fournissant les déplacements. La méthode est finalement appliquée à l'évaluation des contraintes résiduelles introduites dans un échantillon en duraluminium par grenaillage. La totalité du champ de déformations mesuré est utilisée pour évaluer les 3 composants des contraintes résiduelles. Les résultats sont comparés avec ceux obtenus par la méthode des jauges et un bon accord entre les 2 méthodes est noté.

  • Titre traduit

    Grating shearography : a new optical method of strain measurement with a good spatial resolution


  • Résumé

    This document deals with the development of grating shearography, a full-field optical method of strain measurement, with good spatial resolution, to be used in experimental mechanics. Most optical full-field methods provide displacement rather than strain data, so a numerical differenciation is necessary to obtain strain fields. . . [etc. ]

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Informations

  • Détails : 1 vol. (V-191 p.)
  • Notes : Thèse reproduite
  • Annexes : Bibliogr. 3 p.

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