Assessment of digital image correlation measurement errors: methodology and results

Optical full-field measurement methods such as Digital Image Correlation (DIC) are increasingly used in the field of experimental mechanics, but they still suffer from a lack of information about their metrological performances. To assess the performance of DIC techniques and give some practical rules for users, a collaborative work has been carried out by the Workgroup “Metrology” of the French CNRS research network 2519 “MCIMS (Mesures de Champs et Identification en Mécanique des Solides / Full-field measurement and identification in solid mechanics, http://www.ifma.fr/lami/gdr2519)”. A methodology is proposed to assess the metrological performances of the image processing algorithms that constitute their main component, the knowledge of which being required for a global assessment of the whole measurement system. The study is based on displacement error assessment from synthetic speckle images. Series of synthetic reference and deformed images with random patterns have been generated, assuming a sinusoidal displacement field with various frequencies and amplitudes. Displacements are evaluated by several DIC packages based on various formulations and used in the French community. Evaluated displacements are compared with the exact imposed values and errors are statistically analyzed. Results show general trends rather independent of the implementations but strongly correlated with the assumptions of the underlying algorithms. Various error regimes are identified, for which the dependence of the uncertainty with the parameters of the algorithms, such as subset size, gray level interpolation or shape functions, is discussed

Analyse thermographique des champs de sources en fatigue des matériaux

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Analyse thermographique du comportement en fatigue de l'acier DP600

La cause la plus fréquente de rupture de pièces ou de structures en fonctionnement normal est due au phénomène de fatigue. Cette rupture qui arrive de façon brutale est en fait le résultat de phénomènes microstructuraux irréversibles cinétiquement lents. Ces irréversibilités s'accompagnent de dissipations de chaleur qui ont pour effet d'échauffer la matière. C'est pourquoi depuis plusieurs années de nombreuses équipes de recherche ont misé sur les mesures d'autoéchauffement pour développer des méthodes de détermination rapide de la limite de fatigue. Même si parfois ces méthodes donnent de bons résultats, elles restent toutefois encore très empiriques. Ceci est dû au fait que l'évolution de la température n'est pas intrinsèque au matériau, elle dépend de l'intensité et de la distribution de sources de chaleur, des conditions aux limites et de la conduction dans le matériau. De plus, du fait de cette conduction, les champs de température restent très réguliers même dans le cas de sources de chaleur très hétérogènes. C'est pour cela que nous avons choisi de travailler en terme de sources de chaleur plutôt qu'en terme de température. Nous avons donc développé une méthode de détermination des sources de chaleur accompagnant le mécanisme de fatigue. Cette méthode s'appuie sur la mesure de champs de températures en surface d'une éprouvette obtenus à l'aide d'une caméra infrarouge à plan focal. Ces sources de chaleur peuvent avoir, au moins, deux origines. Les premières sont induites par la thermodilatabilité du matériau et correspondent au couplage thermoélastique. Les secondes entraînent des échauffements de nature dissipative associés aux transformations microstructurales irréversibles (la fatigue) qui, cycle après cycle, conduisent à la ruine de la structure. La difficulté majeure pour estimer séparément ces deux types de sources vient du fait que l'amplitude des sources thermoélastiques est le plus souvent très grande devant la puissance moyenne dissipée durant un cycle (rapport souvent entre 100 et 1000)

Noise Equivalent Pressure of an novel acousto-optical system dedicated to Deep Sea

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Analyse calorimétrique de la fatigue des aciers

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Thermographic analysis of fatigue dissipation properties of DP60 steel

This paper presents an infrared image processing developed to analyse the calorimetric manifestation associated with a fatigue test. Heat sources accompanying the fatigue mechanisms were derived from thermal data provided by an IR camera. Our experiments underlined the precocious, heterogeneous development of the dissipation sources due to fatigue. They also pointed out a linear evolution of the dissipation intensity as a function of the loading frequency

Analyse thermographique du comportement en fatigue d'une tôle d'acier

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Damage estimate in high cycle fatigue by energy balance

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