Recherche sur les matériaux non destructifs et sans contact

Le bon matériau au bon endroit est crucial pour la qualité, la durabilité et le poids d'un produit final, et en fin de compte pour son succès. Dans le monde entier, les vibromètres laser Doppler d'Optomet apportent une contribution importante à la recherche systématique de nouvelles idées dans le domaine de la recherche sur les matériaux. Qu'il s'agisse de la détermination des paramètres des matériaux ou du contrôle non destructif (NDT ou NDI), les méthodes de mesure sans contact revêtent une importance particulière, car elles n'influencent pas les caractéristiques des matériaux et, par rapport aux méthodes de mesure basées sur le contact, telles que celles utilisant un accéléromètre, elles permettent un contrôle des matériaux sans altération.

Essais non destructifs des matériaux (END)

Les composites renforcés de fibres prennent de plus en plus d'importance dans la fabrication de composants afin de réduire le poids et d'obtenir une rigidité spécifique élevée. On peut citer comme exemples la production d'ailes d'avion dans l'aviation ou de pièces de carrosserie dans l'industrie automobile. La délamination ou les fissures doivent être localisées à temps au cours de la production ou lors des contrôles de maintenance afin d'éviter une fatigue prématurée du matériau. Lorsque des plaques composites en fibres à parois minces sont excitées à haute fréquence, par exemple par des éléments piézoélectriques, des ondes de Lamb (ondes de surface de courte longueur d'onde) sont générées, entre autres. Celles-ci interagissent avec les imperfections du matériau, provoquant des inhomogénéités dans la propagation des ondes ou des résonances locales (résonance locale des défauts - LDR).

Les vibromètres laser Doppler de la série Optomet Scan peuvent détecter la propagation en phase des ondes à chaque point de mesure sur la surface du matériau et ainsi visualiser les défauts du matériau qui ne sont pas visibles à l'œil nu. Le générateur de signaux interne peut créer n'importe quelle forme de signal pouvant être utilisée pour exciter les composants, comme des impulsions ou des balayages de fréquence. Le logiciel OptoSCAN est utilisé pour réaliser l'ensemble du processus de mesure, depuis la configuration des canaux de mesure et la définition des points de mesure jusqu'à la visualisation et l'analyse des données de mesure dans les domaines de la fréquence et du temps. La fonction d'exportation permet d'exporter les données dans des formats standard, tels que UFF, HDF5 et mat-files (MATLAB), et de les traiter ultérieurement.

Exemple pratique

Le vibromètre à balayage Optomet permet de détecter les défauts introduits à l'arrière d'une plaque en PRFC. Le générateur de signaux interne produit une impulsion rectangulaire pour exciter un actionneur piézo fixé à la plaque en PRFC. Les ondes se propageant à partir de l'élément piézoélectrique (en bas au centre) interagissent avec les deux défauts, les rendant visibles dans les domaines temporel et fréquentiel en raison d'amplitudes localement plus élevées (résonances locales des défauts).

Split Hopkinson Bar (SHPB)

L'essai à la barre Hopkinson fendue est une méthode d'essai des matériaux utilisée pour déterminer les propriétés des matériaux dans des conditions dynamiques. L'éprouvette (par exemple un cylindre de béton ou un matériau composite) est placée entre deux barres, la barre incidente et la barre de transmission. Un percuteur accéléré frappe la barre incidente et provoque une impulsion d'impact. L'onde qui en résulte traverse la première barre et frappe ensuite l'échantillon de matériau, qui est également traversé par l'onde, qui la transmet à son tour à la deuxième barre (barre de transmission).

Les vibromètres laser Doppler (LDV) d'Optomet sont l'outil de mesure idéal pour mesurer l'évolution temporelle de ces impulsions de choc hautement dynamiques, grâce à leur taux d'échantillonnage élevé de 160 Méchantillons/s et à une plage dynamique de plus de 220 dB.

Split Hopkinson Bar (SHPB)

Identification des résonances de défauts locaux sur une plaque en PRFC