Academia

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Depuis des années, l'imagerie à grande vitesse est utilisée dans les laboratoires de recherche et les établissements universitaires du monde entier, fournissant aux étudiants et aux professeurs une analyse détaillée d'une grande variété d'événements. Les applications et techniques courantes dans le domaine universitaire comprennent, sans s'y limiter, l'utilisation de la corrélation d'images numériques (DIC), la vélocimétrie par images de particules (PIV), la microfluidique, le schlieren, la recherche sur la combustion, etc. Pour en savoir plus sur chaque application et technique ou pour découvrir quel type de caméra rapide Photron serait le mieux adapté à ces applications, il suffit de cliquer sur le titre de chaque section.

Applications et techniques

Corrélation d'images numériques

La corrélation d'images numériques est utilisée depuis des années dans les secteurs de l'aérospatiale et de la défense. La DIC est une technique d'imagerie 2D ou 3D utilisée pour mesurer les déformations, les vibrations et les contraintes dans les matériaux.

Velocimétrie par image optique

La PIV joue un rôle important dans la compréhension de la physique fondamentale des écoulements complexes. La PIV suit la vitesse de particules traceuses microscopiques dans des gaz ou des fluides en enregistrant leur vitesse et en fournissant une visualisation de l'écoulement.

Microfluidique

La microfluidique est la science de la manipulation et du contrôle des fluides à travers des microcanaux. Ce type de recherche nécessite des dispositifs microminiaturisés qui contiennent des chambres à travers lesquelles les fluides s'écoulent ou sont confinés.

Schlieren

L'imagerie de Schlieren dans les applications aérospatiales et de défense fournit des données visuelles importantes sur la façon dont les éléments invisibles, tels que l'air et le gaz, se déplacent et réagissent dans divers environnements.

Laboratoire d'ingénierie virtuel utilisant les caméras haute vitesse de Photron pour la recherche aéronautique

Le National Institute for Aviation Research (NIAR) de l'université d'État de Wichita utilise des caméras numériques à haute vitesse, fabriquées par Photron, dans son laboratoire d'ingénierie virtuelle dans divers modes d'essai tels que les événements dynamiques à fort impact.

Le directeur du laboratoire, Gerardo Olivares, utilise les modèles FASTCAM SA-Z de Photron pour capturer des images haute résolution d'événements qui se produisent trop rapidement pour que l'œil puisse les voir. Les caméras à haute vitesse SA-Z capturent jusqu'à 20 000 images par seconde à la pleine résolution de 1024 x 1024 pixels.

Le laboratoire d'ingénierie virtuelle dispose de quatre caméras Photron SA-Z, dont deux modèles couleur et deux modèles monochromes. Selon M. Olivares, la flexibilité de la fréquence d'images et l'excellente qualité de la résolution des images font de la FASTCAM SA-Z une caméra à grande vitesse idéale pour leurs processus d'essai.

Photographie à grande vitesse et techniques de mesure optique numérique pour les géomatériaux : Fondamentaux et applications

Les géomatériaux (c'est-à-dire la roche, le sable, le sol et le béton) sont de plus en plus souvent rencontrés et utilisés dans des environnements extrêmes, en termes d'amplitude de pression et de taux de chargement. L'amélioration de la compréhension de la réponse mécanique des matériaux aux charges d'impact dépend fortement de l'existence de diagnostics à grande vitesse appropriés. L'un de ces diagnostics est la photographie à grande vitesse, qui, combinée à diverses techniques de mesure optique numérique, peut fournir des informations détaillées sur des phénomènes tels que la fracture, l'impact, la fragmentation et la pénétration dans les matériaux géologiques. Cette revue commence par un bref historique de l'imagerie à grande vitesse. La section 2 traite de l'état actuel de l'art des caméras à grande vitesse, qui comprend une comparaison entre les capteurs à dispositif à couplage de charge et les capteurs complémentaires métal-oxyde-semiconducteur. L'application de la photographie à grande vitesse aux expériences géomécaniques est résumée dans la Sec. 3. La section 4 porte sur les techniques de mesure optique numérique, notamment le revêtement photoélastique, le moiré, les caustiques, l'interférométrie holographique, la vélocimétrie par images de particules, la corrélation d'images numériques et la thermographie infrarouge, en combinaison avec la photographie à grande vitesse pour saisir les phénomènes transitoires. La dernière section présente un bref résumé et une discussion sur les orientations futures dans le domaine.