De l'utilisation des capteurs à fibres optiques dans les matériaux composites
Abstract
The optical fiber sensors are high technology devices able to provide the strain at the core of a structure. Nevertheless, their performances depend on methods and models of optical signal analysis applied by users. The relations commonly used for the analysis of optical signals are based on simplifying hypotheses which prove to be efficient in some application cases but lead to substantial errors for different configurations. The first aim of this article is to discuss the validity of such hypotheses by studying two application cases: a single fiber in uniaxial tension and the study of a fiber embedded in a homogenous isotropic material. The second part of the article is dedicated to application cases for which it is no longer possible to identify a single peak of Bragg. We investigate the problem of an optical fiber submitted to a gradient of axial strains and then to non-uniform axial and radial strains.
Les capteurs à réseaux de Bragg sont des outils technologiques de pointe à même de délivrer une information fiable quant à la déformation au cœur d'une structure. Toutefois, leurs performances dépendent beaucoup des méthodes et des modèles d'analyse du signal optique mis en œuvre par l'utilisateur. Or, les relations communément utilisées pour le dépouillement des signaux optiques reposent sur des hypothèses simplificatrices. Le premier objectif de cet article est d'en discuter la validité à travers deux cas d'application : la fibre en traction pure dans l'air et la fibre en traction enfouie dans un matériau homogène et isotrope. La seconde partie de l'article est consacrée à l'étude de cas de chargement pour lesquels il n'est plus possible d'identifier un unique pic de Bragg : une fibre optique soumise à un gradient de déformation axiale puis à un champ de déformations axiales et radiales non uniforme.
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