L’analyse de vibration en imagerie rapide permet d’accéder à une information plein champ, là où les méthodes classiques (accéléromètres, capteurs ponctuels…) reposent sur des mesures ponctuelles. En observant simultanément l’ensemble d’une structure, elle rend possible l’identification directe des formes modales, la localisation des zones de forte déformation et la mise en évidence de défauts locaux tels que des fissures, des jeux ou des contacts. Cette vision globale est particulièrement précieuse pour les structures complexes ou de faible épaisseur.
Grâce à des cadences d’acquisition très élevées, l’imagerie rapide permet également de capturer des phénomènes vibratoires à haute fréquence et des événements transitoires courts, comme des chocs, des impacts ou des instabilités. Elle est ainsi adaptée à l’étude de systèmes dont la dynamique évolue rapidement et qui échappent aux techniques de mesure conventionnelles.
Un autre avantage majeur réside dans le caractère sans contact de la mesure. L’absence de capteurs physiques élimine toute perturbation de la dynamique du système et autorise l’analyse d’objets légers, chauds ou difficilement accessibles. Enfin, les champs de déplacement mesurés par imagerie rapide constituent une base solide pour la validation et l’amélioration des modèles numériques, tout en offrant une représentation visuelle intuitive des phénomènes vibratoires, utile aussi bien en recherche, en diagnostic industriel qu’en communication technique.
Analyse des vibrations sur une machine de séchage
Deux procédures ont été adoptées pour introduire des vibrations sur une machine de séchage : via un shaker et dans des conditions opérationnelles. Les deux événements sont filmés par 2 caméras haute vitesse iX. Des accéléromètres ont été fixés simultanément et le système Simcenter SCADAS a été invoqué pour imposer une synchronisation parfaite entre les accéléromètres et les images enregistrées. Une solution DIC optimisée a été obtenue en utilisant la corrélation stéréo MatchID. Les fonctions de réponse en fréquence (FRF) ont ensuite pu être extraites sans discontinuité grâce à une intégration directe entre Simcenter Testlab et MatchID. Enfin, les formes de déflexion opérationnelles correspondantes ont été déterminées, en combinant les résultats des capteurs classiques et de la DIC.
Analyse des vibrations sur une pale d’hélicoptère
Une pale d’hélicoptère a été mise en vibration par un vibreur avec un signal de balayage sinusoïdal et imagée par 2 caméras haute vitesse iX. À des fins de comparaison, des accéléromètres ont été fixés simultanément et le système SCADAS de Simcenter a été invoqué pour imposer une synchronisation parfaite entre les accéléromètres et les images enregistrées. Une analyse DIC optimisée a été obtenue en utilisant la corrélation stéréo MatchID. Les fonctions de réponse en fréquence (FRF) ont ensuite pu être extraites de manière transparente via une intégration directe entre Simcenter Testlab et MatchID. Enfin, les formes de déflexion opérationnelles correspondantes ont été déterminées. Un excellent accord entre les données des capteurs traditionnels et les résultats DIC a pu être retrouvé.
Analyse des vibrations sur un claquement de porte de voiture
Deux procédures ont été adoptées pour introduire des vibrations sur une porte de voiture : via un shaker et via un claquement humain manuel. Les deux événements ont été filmés avec deux caméras à haute vitesse iX. Des accéléromètres ont été fixés simultanément et le système Simcenter SCADAS a été invoqué pour imposer une synchronisation parfaite entre les accéléromètres et les images enregistrées. Une analyse DIC optimisée a été obtenue en utilisant la corrélation stéréo MatchID. Les fonctions de réponse en fréquence (FRF) ont ensuite pu être extraites de manière transparente grâce à une intégration directe entre Simcenter Testlab et MatchID. Enfin, les formes de déflexion opérationnelles correspondantes ont été déterminées, en combinant les résultats des capteurs classiques et de la DIC.
La corrélation d’images numériques (DIC – Digital Image Correlation) est une technique optique de mesure plein champ qui permet d’estimer les déplacements et déformations d’une surface à partir de l’analyse d’images successives. Elle repose sur le suivi d’un motif aléatoire (naturel ou appliqué, par exemple un mouchetis) visible à la surface de l’objet. En comparant des sous-zones de l’image de référence avec celles acquises au cours du temps, la DIC calcule les champs de déplacement avec une résolution spatiale fine. Couplée à l’imagerie rapide, cette méthode devient particulièrement adaptée à l’analyse vibratoire, car elle permet de mesurer des mouvements dynamiques à haute fréquence, sans contact et sur des géométries complexes, tout en fournissant un accès direct aux champs de déformation, essentiels pour l’identification des modes, l’étude de comportements non linéaires et la validation de modèles mécaniques.
