Mesure de coefficient de dilatation thermique de matériaux composites par holographie dynamique

Marc Georges, Sébastien Ryhon, Cédric Thizy, Philippe Lemaire

a Centre Spatial de Liège, Parc Scientifique du Sart Tilman, 4031 Angleur (Liège), Belgique tél : 32-4-3676668, fax : 32-4-3675613, e-mail : mgeorges@ulg.ac.be b Optrion S.A., rue des Chasseurs Ardennais, 4031 Angleur (Liège), Belgique tél : 32-4-3729333, e-mail : sryhon@skynet.be

ABSTRACT

Une méthode de mesure de coefficient de dilatation thermique par interférométrie holographique est présentée. Nous passerons rapidement en revue le principe de la caméra holographique dynamique utilisée pour la mesure puis nous montrerons l’application à plusieurs cas concrets de R&D industriels. Il s’agit d’éprouvettes simples de matériaux composite et de structures plus complexes alliant ces matériaux à des métaux. La mesure consiste à observer le déplacement différentiel entre la partie supérieure de l’objet étudié et une plaque de base sur laquelle il est posé et ce lorsqu’un échauffement ou refroidissement de l’ensemble est opéré.

I. Introduction

L'interférométrie holographique est une technique permettant de mesurer des déplacements allant de typiquement 10 nm à 25-30 microns. Elle est appliquée ici à la détermination du coefficient de dilatation thermique (CTE). Le CTE est défini comme le rapport de l'élongation (ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ

ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿ

ÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿÿΔl/l) de l'objet de longueur l à la variation de température ΔT que subit cet objet. Le déplacement mesuré lors d'un changement de température est donc donné par

[pic]

Pour un CTE et une longueur donnés, il faut donc éléver la température ΔT de l'objet de manière telle que le déplacement soit mesurable par interférométrie.

La méthode consiste à observer l'objet posé sur une surface de référence et de