DEVELOPPEMENT D'UNE METHODE D'INTERFEROMETRIE HOLOGRAPHIQUE APPLIQUEE A L'ANALYSE QUANTITATIVE 3D DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE DE STRUCTURS PDF Download
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CES TRAVAUX CONCERNENT LE DEVELOPPEMENT D'UNE METHODE DE MESURE OPTIQUE BASEE SUR L'INTERFEROMETRIE HOLOGRAPHIQUE POUR ANALYSER LE COMPORTEMENT DYNAMIQUE DE STRUCTURES. LE SYSTEME DEVELOPPE PERMET A LA FOIS LA MESURE SIMULTANEE DES TROIS COMPOSANTES DES DEPLACEMENTS DE LA STRUCTURE ET L'ENREGISTREMENT ULTRA-RAPIDE D'UNE SERIE D'INTERFEROGRAMMES GENERES PAR UN LASER A IMPULSIONS MULTIPLES. L'ACQUISITION DES DEPLACEMENTS TRIDIMENSIONNELS EST BASEE SUR L'ENREGISTREMENT DE TROIS INTERFEROGRAMMES AYANT DES FAISCEAUX D'ILLUMINATION NON COPLANAIRES, L'EVALUATION QUANTITATIVE DE CHAQUE INTERFEROGRAMME S'APPUYANT SUR LA TECHNIQUE DU DECALAGE DE PHASE. NOUS AVONS MIS AU POINT UNE METHODE ORIGINALE DE MULTIPLEXAGE SPATIAL DES HOLOGRAMMES QUI PERMET DE CONSERVER EXACTEMENT LA MEME VUE DE L'OBJET POUR CHACUN DES TROIS INTERFEROGRAMMES ET DONC D'ATTRIBUER SANS AMBIGUITE A CHAQUE POINT ANALYSE LES TROIS MESURES DE PHASE. LES MESURES EFFECTUEES SUR UN CYLINDRE EN VIBRATION SONT TRES BIEN CORRELEES AVEC LES RESULTATS OBTENUS PAR LE CALCUL ET CONFIRMENT LA GRANDE SENSIBILITE DE LA METHODE ET SA FIABILITE. LE SYSTEME D'ENREGISTREMENT ULTRA-RAPIDE A ETE DEVELOPPE AVEC UN LASER A RUBIS DELIVRANT QUATRE IMPULSIONS DANS UN INTERVALLE DE 800 S. LA SEPARATION DES ENREGISTREMENTS SUR LA PLAQUE HOLOGRAPHIQUE EST REALISEE PAR DEVIATION DES FAISCEAUX DE REFERENCE GRACE A DES MODULATEURS ACOUSTO-OPTIQUES. POUR EFFECTUER LE TRAITEMENT DE CES DONNEES, NOUS AVONS EXAMINE THEORIQUEMENT ET EXPERIMENTALEMENT UNE METHODE DE DECOMPOSITION MODALE DES REPONSES DYNAMIQUES MESUREES PAR LE SYSTEME HOLOGRAPHIQUE. LES PREMIERS RESULTATS OBTENUS SONT PROMETTEURS ET OUVRENT DE NOUVELLES PERSPECTIVES D'APPLICATION POUR CETTE METHODE
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CES TRAVAUX CONCERNENT LE DEVELOPPEMENT D'UNE METHODE DE MESURE OPTIQUE BASEE SUR L'INTERFEROMETRIE HOLOGRAPHIQUE POUR ANALYSER LE COMPORTEMENT DYNAMIQUE DE STRUCTURES. LE SYSTEME DEVELOPPE PERMET A LA FOIS LA MESURE SIMULTANEE DES TROIS COMPOSANTES DES DEPLACEMENTS DE LA STRUCTURE ET L'ENREGISTREMENT ULTRA-RAPIDE D'UNE SERIE D'INTERFEROGRAMMES GENERES PAR UN LASER A IMPULSIONS MULTIPLES. L'ACQUISITION DES DEPLACEMENTS TRIDIMENSIONNELS EST BASEE SUR L'ENREGISTREMENT DE TROIS INTERFEROGRAMMES AYANT DES FAISCEAUX D'ILLUMINATION NON COPLANAIRES, L'EVALUATION QUANTITATIVE DE CHAQUE INTERFEROGRAMME S'APPUYANT SUR LA TECHNIQUE DU DECALAGE DE PHASE. NOUS AVONS MIS AU POINT UNE METHODE ORIGINALE DE MULTIPLEXAGE SPATIAL DES HOLOGRAMMES QUI PERMET DE CONSERVER EXACTEMENT LA MEME VUE DE L'OBJET POUR CHACUN DES TROIS INTERFEROGRAMMES ET DONC D'ATTRIBUER SANS AMBIGUITE A CHAQUE POINT ANALYSE LES TROIS MESURES DE PHASE. LES MESURES EFFECTUEES SUR UN CYLINDRE EN VIBRATION SONT TRES BIEN CORRELEES AVEC LES RESULTATS OBTENUS PAR LE CALCUL ET CONFIRMENT LA GRANDE SENSIBILITE DE LA METHODE ET SA FIABILITE. LE SYSTEME D'ENREGISTREMENT ULTRA-RAPIDE A ETE DEVELOPPE AVEC UN LASER A RUBIS DELIVRANT QUATRE IMPULSIONS DANS UN INTERVALLE DE 800 S. LA SEPARATION DES ENREGISTREMENTS SUR LA PLAQUE HOLOGRAPHIQUE EST REALISEE PAR DEVIATION DES FAISCEAUX DE REFERENCE GRACE A DES MODULATEURS ACOUSTO-OPTIQUES. POUR EFFECTUER LE TRAITEMENT DE CES DONNEES, NOUS AVONS EXAMINE THEORIQUEMENT ET EXPERIMENTALEMENT UNE METHODE DE DECOMPOSITION MODALE DES REPONSES DYNAMIQUES MESUREES PAR LE SYSTEME HOLOGRAPHIQUE. LES PREMIERS RESULTATS OBTENUS SONT PROMETTEURS ET OUVRENT DE NOUVELLES PERSPECTIVES D'APPLICATION POUR CETTE METHODE
Author: Pramod K. Rastogi Publisher: Springer ISBN: 3540480781 Category : Science Languages : en Pages : 343
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Holographic Interferometry provides a valuable and up-to-date source of information in the rapidly expanding field. The eight specialists` contributions cover the principles and methods currently in use. The scope of the book has been limited to the study of opaque object and ample space has been devoted to a comprehensive treatment of the phenomena of fringe formation, with a particular emphasis on the quantitative evaluation of the holographic interference fringe patterns. The emergence of computer-aided fringe analysis and phase-shifting techniques have simplified considerably the quantative real-time measurements of object shapes and deformations. The last two chapters provide a reasonably detailedoverview of full-field holographic methods for the measurement of shapes, displacements, dervatives, difference displacements and vibrations.
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Ce travail de thèse est dédié à l’étude et au développement de capteurs holographiques numériques pour l’analyse des vibrations. Les techniques développées dans ce manuscrit sont basées sur l’holographie numérique de Fresnel hors axe dont l’avantage réside principalement dans la richesse de l’information extraite d’hologrammes numériques à partir d’un nombre restreint d’enregistrements : la méthode est d’un intérêt certain pour les mesures sans contacts et non invasives. Nous avons montré qu’il est possible d’étudier des structures sous excitation vibratoire forcée ou libre en régime stationnaire avec une évaluation globale qualitative et quantitative plein champ. Une première partie, couvrant des aspects théoriques, a été consacrée à la modélisation analytique de la relation objet-image du processus d’enregistrement/reconstruction holographique numérique dans les conditions de Fresnel. Cette étude a permis de dégager les paramètres qui dégradent la résolution spatiale du processus tels que l’influence de la surface active des pixels, d’un défaut de mise au point ou des défauts de planéités de la surface d’onde de référence. Des simulations numériques confortent les résultats analytiques. Par ailleurs, l’étude complète de la structure du champ diffracté permet l’optimisation des conditions d’enregistrement. Une seconde partie du travail a été dédiée à la mise en place expérimentale de capteurs holographiques numériques permettant la mesure plein champ et sans contact de champs cinématiques vibratoires. En particulier, nous avons démontré les propriétés des hologrammes numériques en temps moyennés dont la phase optique code la phase de zero-crossing de la fonction de Bessel modulant l’amplitude du champ reconstruit. Cette propriété permet de déterminer les lignes de contour du champ vibratoire avec un excellent contraste. L’holographie numérique en temps moyenné a été appliquée à l’évaluation non destructive des défauts d’un mode de haut parleur dôme et à la caractérisation d’une anche de clarinette en régime d’oscillation forcée. Dans le but de reconstruire l’amplitude et la phase mécanique d’un champ cinématique vibratoire, nous avons développé des dispositifs stroboscopiques en régime pulsé pour les fortes amplitudes et pseudo-pulsé pour des amplitudes contrôlées. L’analyse théorique des algorithmes de reconstruction du champ vibratoire a montré le domaine de validité des dispositifs. Par ailleurs, nous avons étendu les dispositifs mono-composantes à la mesure simultanée double composante par multiplexage spatial d’hologrammes numériques. L’architecture que nous avons proposée permet d’accéder simultanément en tout point de la surface étudiée à l’amplitude et la phase mécanique de la composante normale et d’une des composantes tangentielles. Les capteurs holographiques numériques présentés dans ce manuscrit ont été appliqués avec succès à différentes problématiques pour lesquelles la vibrométrie holographique numérique plein champ est parfaitement adaptée : caractérisation/comportement vibratoire d’un haut-parleur, fonction de transfert acoustique de joints élastomères pour l’industrie automobile, et comportement vibratoire d’une anche de clarinette en condition de jeu musical.
Author: Thomas Kreis Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 3527604928 Category : Science Languages : en Pages : 554
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The book presents the principles and methods of holographic interferometry - a coherent-optical measurement technique for deformation and stress analysis, for the determination of refractive-index distributions, or applied to non-destructive testing. Emphasis of the book is on the quantitative computer-aided evaluation of the holographic interferograms. Based upon wave-optics the evaluation methods, their implementation in computer-algorithms, and their applications in engineering are described.
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ETUDE THEORIQUE: LE SPECKLE, DEPLACEMENT DU SPECKLE DU A UNE DEFORMATION DE L'OBJET DIFFUSANT. INTERFEROMETRIE SPECKLE. INTERFEROMETRIE HOLOGRAPHIQUE. ETUDE EXPERIMENTALE: PROPRIETES DES TISSUS CELLULAIRES. REALISATION D'UN INTERFEROMETRE HOLOGRAPHIQUE. MESURES EFFECTUEES SUR L'INTERFEROMETRE HOLOGRAPHIQUE A DOUBLE FAISCEAU OBJET
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Une image-hologramme de micro-objets contient l’information de taille, forme et localisation tridimensionnelle des objets. Cette information est codée par la modulation de fréquence et d‘amplitude des franges d’interférence de l’hologramme. L’extraction de cette information est classiquement réalisée par analyse du volume 3D restitué par transformée de Fresnel, transformée de Fourier fractionnaire ou transformée en ondelette. Plusieurs types d’artéfacts apparaissent cependant dans les images restituées : déformation près des bords du support de l’hologramme, focalisation multiple, apparition d’images jumelles. L’analyse de la problématique de traitement des hologrammes numériques sous des angles de traitement du signal et de déconvolution nous permettent de présenter les apports variés de la littérature sous un cadre unifié. Nous suggérons d’utiliser une formulation de type « problème inverse » basée sur le modèle physique de formation de l’hologramme pour résoudre les difficultés posées par les artéfacts des images restituées. L’algorithme proposé permet de réaliser la détection de micro-particules dans un volume d’étude 4 fois supérieur et avec une précision améliorée d’un facteur 5 par rapport à la technique classique. L’enjeu du traitement rapide d’hologrammes nous a poussés à développer une approche de stéréologie en projection donnant accès à une estimation de la taille moyenne ou de la distribution d’orientations d’une population de micro-objets
Author: VIRGINIE.. LINET
Author: VIRGINIE.. LINET
Author: Pramod K. Rastogi
Author: 
Author: Osuk Y. Kwon
Author: Paul Smigielski
Author: Julien Leval
Author: Thomas Kreis
Author: Michael Clifton (auteur d'une thèse de sciences.)
Author: LIONEL.. JACUBOWIEZ
Author: Loïc Denis