Técnicas láser para ensayos no intrusivos en mecánica

Técnicas láser Técnicas láser para ensayos no intrusivospara ensayos no intrusivos

en mecánicaen mecánica

Grupo de Holografía y Metrología Ópticas Universidad de Zaragoza - I3A

GGRUPO DE HOHOLOGRAFÍA Y

MMETROLOGÍA ÓÓPTICAS

Técnicas láser para ensayos no intrusivos en mecánica

Grupo de Holografía y Metrología ÓpticasGGRUPO DE

HOHOLOGRAFÍA Y MMETROLOGÍA ÓÓPTICAS

Tema de trabajo:Tema de trabajo:

Desarrollo y aplicación de técnicas de medida no intrusivas

Mecánica de fluidos Mecánica de sólidos

- DPIV: Velocimetría de

Imágenes de Partículas

- HI:

Interferometría Holográfica

- DSPI:

Interferometría de Moteado

- DIPH:

Holografía digital

- DSP:

Fotografía de moteado

- HI:

Interferometría Holográfica

- DSPI:

Interferometría de Moteado

- DH:

Holografía digital




Objetivo 1:Objetivo 1:

Campos de velocidades en fluidos: medidas instantáneas 3C, 3D

- DPIV: Veloc. Imágenes de Partículas; 1981...

sólo 2D; 2C o 3C (con stereoPIV)

- HI: Interferometría Holográfica; 1987...

sólo 2D; 1C o 3C pero mayor precisión

- DSPI: Interferometría de Moteado; 1997...

versión digital de HI; 3C con SPS

- DIPH: Holografía digital; 2002...

3D; 3C y sus derivadas

temporales y espaciales

Flujo convectivo




Holografía digitalHolografía digitalRegistro 2D Registro 3D

z = 1 mm

z = 6 mm z = 12 mm z = 19 mm




Aplicaciones en túneles de vientoAplicaciones en túneles de viento

* HI en una estela de vórtices (Alemania)

Diámetro del cilindro: 6 mm

U<0.7 m/s

Re190

55 cm hacia abajo




Aplicaciones en túneles de vientoAplicaciones en túneles de viento

* StereoPIV vs PIV&DSPI en una capa límite turbulenta (Francia)

t = 2 s t = 5 s t = 10 s

U=3 m/s TPIV = 100 s

x (mm)

y(m

m)

-10 0 10 20-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

Vz (m/s)0 .300 .250 .200 .150 .100 .050 .00

-0 .05-0 .10-0 .15-0 .20

1 m/s

Y

ZX

1 2

3

Re

fere

nce

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Polarizer

Mirror

L

L L

L

BS

4

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SPIV

PIV

&E

SP

I

2 2.25 2.5 2.75 3

2

2.25

2.5

2.75

3

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SPIVPIV&ESPI

-0.5 -0.25 0 0.25 0.5

-0.5

-0.25

0

0.25

0.5

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SPIV

PIV&ESPI

-0.5 -0.25 0 0.25 0.5

-0.5

-0.25

0

0.25

0.51.5 cm/s0.5%

Vx

5.2 cm/s1.6%

Vy Vz

4.7 cm/s1.5%




Otras medidas en mecánica de fluidosOtras medidas en mecánica de fluidos

- Campos de temperatura:

interferometrías diferencial, holográfica o de moteado

- Campos de velocidades y tamaños en flujos bifásicos:

PIV, DIPH




Objetivo 2:Objetivo 2:

Ensayos no destructivos en mecánica de sólidos

- Desplazamientos: DSP, HI, DSPI, DH

- Deformaciones: Shearing DSPI

- Análisis de vibraciones: DSPI

- Forma de objetos: DSPI

- Defectos internos y externos:

DSPI , HI

- Corrosión: DSP

- Medir o visualizar

- Desde objetos grandes (m):

alas de aviones,

carrocerías de coche

monumentos, pinturas

- Hasta objetos pequeños (m):

MEMS

- Perturbaciones:

desde nm hasta cm




Ensayos en materiales superconductoresEnsayos en materiales superconductores

* DSPI para detección de defectos internos

Lz=0.45 m/ fringe

22,7 mm

7 mm

T. ambiente, I=2A

Baja temperatura, I=6A (I=3 Ic)

t=44 s t=49,6 s (10 m)




Ensayos en materiales superconductoresEnsayos en materiales superconductores

* DSP para detección de degradación superficial

Lineas no texturadast=4s t= 1 min

Muestra texturada

t= 10 min

t= 6 min t= 10 min

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