técnicas láser para ensayos no intrusivos en mecánica en mecánica grupo de holografía y...

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

be

am

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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