Dynamic optical method for local strain measurements : principle and characteristics

Résumé
L'analyse spectrale d'un réseau par diffraction oblique est utilisée ici pour déterminer les déformations locales lors de chargements en dynamique. Afin de séparer les faisceaux diffractés durant l'événement dynamique, nous associons à chaque état de chargement une orientation particulière du faisceau laser incident. Expérimentalement cela est réalisé à l'aide d'éléments acousto-optiques. Ces éléments permettent l'enregistrement de vingt-quatre états de déformation à une fréquence maximum de 500000 images par seconde. L'ensemble des figures de diffraction est recueilli sur un même plan film puis traité automatiquement à l'aide d'une caméra CCD. Avec une technique de dépouillement adaptée, la sensibilité en déformation atteint quelques 10^-4. Des essais en dynamique sont présentés afin de montrer les performances de cette méthode optique de mesure des déformations.

Abstract
A spectral analysis of a grating using optical diffraction with an oblique incidence is employed to determine the local strains for dynamic loading. In order to separate the diffracted beams during the dynamic event, we associate with each strain state a particular orientation of the incident beam. For the conception of the optical device, we use acousto-optics elements which allow the recording of twenty four strain states at a maximum frequency equal to 500,000 frames per second. The diffraction figures are collected on the same photographic plate which is quasi automatically analysed with a digital image processing a CCD camera. With a specific analysis device, the strain sensitivity reaches some 10^-4. Simple dynamic tests are presented to show the performance of this optical strain measurement method.