Identification d’efforts par vibrométrie holographique plein champ - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2021

Force Identification by full field holographic vibrometry

Identification d’efforts par vibrométrie holographique plein champ

Résumé

The advent of new technologies leads to a broadening of the possible field of study in the field of vibroacoustics, leading to the study of unsteady and non-repeatable excitations that need to be characterised. However, the phenomena resulting from these excitations cannot be measured in a synchronous and non-intrusive manner with conventional experimental means.This PhD thesis proposes to couple a full-field, high spatial resolution, non-contact and non-intrusive vibration measurement technique, named ultra-fast digital holography, to the identification of stresses for different regimes of excitations of mechanical structures. Stress identification is based on the Force Analysis Technic (FAT) where the displacement field of ultra-fast digital holographic vibrometry is used as an input for the equation of motion of the structure. Thanks to the full-field measurements from digital holography, the analysis of stationary and transient vibrations is carried out both in the spatial and temporal domain. The dense mesh of data points is used to solve the inverse problem of force identification, which is regularized according to a Bayesian approach allowing an optimal and automatic regularization of the method. Experimental results for steady state and transient tests are presented. In the case of steady-state excitation, the results are compared with those obtained with a scanning vibrometer and show a fairly good agreement between the observed force profiles as well as for the amplitudes, thus validating the proposed approach. In transient regime, the recovered force profiles are compared to the measurements made with a force sensor showing a good agreement between the results obtained.
L’avènement de nouvelles technologies amène à élargir le champ d’étude possible dans le domaine vibroacoustique amenant à étudier des excitations instationnaires et non-répétables nécessitant d’être caractérisées. Cependant les phénomènes résultant de ces excitations ne peuvent pas être mesurés de manière synchrone et non-intrusive avec des moyens expérimentaux classiques. Ce travail de thèse propose de coupler une technique de mesure vibratoire plein-champ, à haute résolution spatiale, sans contact et non-intrusive, l’holographie numérique ultra-rapide, à l’identification d’efforts pour différents régimes d'excitations de structure mécaniques. L’identification d’efforts est basée sur la méthode de résolution inverse (RI) où le champ des déplacements issu de la vibrométrie holographique numérique ultra-rapide est utilisé comme entrée dans l'équation de mouvement de la structure. Grâce aux mesures plein-champ de l'holographie numérique, l'analyse de vibrations stationnaires et transitoires est effectuée à la fois dans le domaine spatial et dans le domaine temporel. Le maillage dense des points de données est utilisé pour résoudre le problème inverse de l'identification des forces, qui est régularisé selon une approche Bayésienne permettant une régularisation optimale et automatique de la méthode. Des résultats expérimentaux pour des tests en régimes stationnaires et transitoires sont présentés. Dans le cas d’une excitation en régime stationnaire, les résultats sont comparés à ceux obtenus avec un vibromètre à balayage et présentent une très bonne concordance entre les profils de force observés ainsi qu’entre les amplitudes, validant ainsi l'approche proposée. En régime transitoire, les profils de force mesurés sont comparés aux mesures effectuées à l'aide d'un capteur de force montrant un bon accord entre les résultats obtenus.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03537276 , version 1 (20-01-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03537276 , version 1

Citer

Erwan Meteyer. Identification d’efforts par vibrométrie holographique plein champ. Acoustique [physics.class-ph]. Le Mans Université, 2021. Français. ⟨NNT : 2021LEMA1039⟩. ⟨tel-03537276⟩
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