MESURELES NOMBREUX AVANTAGES DE L'ANALYSE VIBRATOIRE OPTIQUERéaliser instantanément et sur site une image complète et fidèle du régime vibratoire d'un objet, même gros. Tel est l'enjeu des méthodes optiques d'analyse vibratoire mises au point par le Centre de transfert de technologie de Saint-Louis.

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LES NOMBREUX AVANTAGES DE L'ANALYSE VIBRATOIRE OPTIQUE

Réaliser instantanément et sur site une image complète et fidèle du régime vibratoire d'un objet, même gros. Tel est l'enjeu des méthodes optiques d'analyse vibratoire mises au point par le Centre de transfert de technologie de Saint-Louis.



Mesurer les vibrations d'un moteur automobile en fonctionnement requiert non seulement une batterie d'accéléromètres (vingt à trente, suivant les cas), mais aussi un très bon "nez" d'ingénieur mécanicien pour bien les placer. "Réalisé dans les règles, avec les chaînes d'acquisition et le traitement du signal nécessaires, un banc d'analyse vibratoire coûte vite 1million de francs", estime Jean-Pierre Chambard, directeur technique d'Holo3. De plus, l'information obtenue, influencée par le contact entre les accéléromètres et l'objet, ne concerne que quelques dizaines de points. Pour un coût comparable, le banc d'analyse d'Holo3 livre instantanément 250000 points, sans que l'objet analysé ait été influencé par autre chose que de la lumière laser! De véritables cartes de l'état vibratoire à chaque instant peuvent ainsi être livrées. Avec une étonnante précision! Autre avantage, la surface des objets étudiés peut aller de quelques dizaines de millimètres carrés à des dizaines de mètres carrés (une voiture entière!).Quel est le principe optique appliqué? Celui de l'interférométrie de speckle (grain, en français), une variante de l'holographie. En holographie, la forme tridimensionnelle d'un objet est enregistrée sur un support photosensible dans la zone de rencontre de deux faisceaux lumineux cohérents (provenant de la même source). L'un, le faisceau de référence, chemine directement de la source à la zone d'enregistrement, tandis que l'autre, le faisceau objet, "lèche" au passage la surface de l'objet holographié. Les interférences produites sont enregistrées dans la profondeur d'une émulsion holographique.

Une technique à maturité industrielle

En interférométrie de speckle, en revanche, des images planes sont prélevées à l'aide d'une caméra CCD puis traitées par un micro-ordinateur. Si l'objet observé vibre, plusieurs images holographiques se succèdent à des instants très rapprochés, et elles interfèrent les unes avec les autres. Un réseau de franges claires et sombres est dessiné sur l'objet holographié. Ces franges sont en quelque sorte des "lignes de cotes" sur la carte vibratoire ainsi tracée sur l'objet. Plus il y a de franges, plus l'amplitude de vibration augmente rapidement. Proportionnelle à la longueur d'onde du rayonnement laser, la distance interfranges permet ainsi de la quantifier de façon très précise (à 0,01micromètre près). En laboratoire, il est nécessaire de se protéger des vibrations parasites transmises par le sol à l'aide d'un marbre antivibratoire. Une contrainte dont les ingénieurs d'Holo3 sont parvenus à s'affranchir à l'aide d'un laser pulsé. Ce qui leur permet de réaliser des études dans les conditions réelles de fonctionnement. "Nous conseillons les industriels désireux de s'équiper et nous réalisons aussi des études, en laboratoire ou sur place", explique Jean-Pierre Chambard. Les problèmes mécaniques (ruptures) comme acoustiques (origine du bruit) peuvent être identifiés. Renault, PSA, la Snecma, le Cetim, Thomson, EdF, Dassault comptent parmi les clients du centre. "Malheureusement, beaucoup d'industriels confrontés à des problèmes vibratoires craignent, à tort, la complexité de la méthode dès qu'ils entendent le mot holographie, regrette Jean-Pierre Chambard. La technique, pourtant, est arrivée à maturité industrielle. Holo3 envisage même de développer prochainement un banc d'analyse compact, d'un usage quasi automatique.

USINE NOUVELLE N°2485

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