Chapitre III Expérimentation sur la route départementale 961 117
10.3 Les mesures en dynamique à faible vitesse
vraiment présent engendrant une variation de -0,18 nm. Les différences calculées après 50 cm sont anormalement élevées. En effet, une variation moyenne de 0,28 nm est constatée. Deux hypothèses peuvent émerger : soit les fibres optiques sont compressées pendant un mètre par compensation à l’étirement provoqué par le poids du véhicule, soit la référence a variée. La pre- mière hypothèse est moins crédible car elle implique que la fibre soit compressées sur un mètre de manière homogène, ce qui paraît peu probable. La deuxième hypothèse semble plus vraisem- blable car la mesure de la référence a été prise lorsque le capteur a été posé dans la chaussée mais sans qu’aucun véhicule n’ait préalablement roulé dessus. La résine étant plus molle que sur le premier capteur, son état de repos a varié expliquant ces différences de longueurs d’onde.
Ces mesures ainsi que les précédentes ayant été prises lors de la même demi-journée, l’influence de la température ne peut être mise en cause. Cette différence de dureté explique également la forme particulière en « V » et non en « W » comme précédemment. Le pic correspondant au bas du « V » est alors à associer au centre du pneu. Sachant que le pneu fait 19 cm de large, l’extrémité du pneu, côte rive, est alors donnée à 37 cm, soit un écart de 2 cm avec la mesure donnée en utilisant un mètre.
10.2.5 Bilan
L’ensemble du deuxième capteur se déforme plus facilement à cause d’une résine plus souple. Cependant les fibres ne sont que légèrement plus étirées que précédemment. La me- sure du dénivelé entre le pic et la valeur moyenne de référence est de 0,47 nm dans le cas de CFO n°2 contre 0,43 nm dans le cas de CFO n°1. Par ailleurs, la profondeur d’enfouissement du capteur n’est pas nécessairement la même (ornière sur la route).
Il faut également rappeler que ces mesures sont issues des premières tests. D’après les courbes obtenues, un temps d’adaptation est nécessaire à la résine et au capteur pour arriver à une position d’équilibre mécanique. Ce temps n’a pu être quantifié et pris en considération pendant ces premiers tests.
L’ensemble de ces mesures n’est pas suffisant pour valider le fonctionnement sur le long terme de ce capteur. Les véhicules étant en mouvement sur les routes, des tests en dynamique sont nécessaires pour valider le fonctionnement du capteur en présence d’un trafic quotidien.
Cependant, il réagit comme cela avait été évoqué dans la partie théorique (paragraphe 7.4.7 page 76). L’étirement est plus marqué dans la zone sur laquelle repose le pneu. L’ensemble de la fibre semble toutefois sollicité.
véhicule appuyant sur ce capteur. Cependant, l’objectif visé consiste à utiliser ce nouveau cap- teur dans un contexte de métrologie de la route. Il s’agit donc de visualiser cette position lorsque le véhicule est en mouvement. Cette nouvelle expérience consiste à faire avancer et reculer la voiture test sur ce capteur et d’effectuer un relevé des longueurs d’onde centrales de Bragg. Lors de ce test, la voiture a effectué une manoeuvre de marche avant puis de marche arrière plusieurs fois de suite en restant à la même position latérale : 35 cm.
Les mesures suivantes ont été prises sur CFO n°2. Les variations des réseaux de Bragg les plus importantes sont engendrées par des contraintes plus significatives. Elles représentent donc les zones de pression dues au véhicule (partie gauche de la figure 10.5). La partie droite présente les signaux obtenus si une nouvelle mesure de référence avait été prise avant le déplacement du véhicule sur le capteur. En effet, l’ensemble du capteur et de son conditionnement n’est pas encore stabilisé. Les plus grandes variations semblent avoir lieu aux alentours des 50 cm.
FIGURE10.5 – Relevé des variations de longueurs d’onde de Bragg centrales sur CFO 2 d’une voiture circulant à faible vitesse (manoeuvre marche avant, marche arrière, marche avant) en fonction de sa position le long du capteur avec à gauche le relevé réel et à droite le relevé suite à un changement de la référence.
Les variations de la partie gauche de la figure 10.5 semblent familières. En effet, le gra- phique 10.4 présenté dans le paragraphe précédent évolue de manière similaire. La mesure de référence a été prise alors qu’aucun véhicule n’avait encore roulé dessus. Les passages de la voiture ont modifié le système initial, créant un nouvel équilibre. Cependant, les variations les plus grandes ne sont pas localisées aux mêmes endroits. Dans cette expérience, la variation la plus importante se situe au voisinage des 50 cm.
Cependant, ces variations sont évaluées pour l’ensemble du déplacement. Or, il se peut que le véhicule se soit déplacé latéralement. L’étude temporelle de ces variations permet d’observer chaque phase d’évolution (figures 10.6, 10.8, 10.7). Trois zones de perturbations des longueurs d’onde sont détectables. Toutes les manoeuvres, marche avant - marche arrière, n’ont pas été enregistrées durant les 10 s. Néanmoins, la détection de différentes zones de variations montre la possibilité du capteur à détecter au moins le passage d’un véhicule à faible vitesse.
FIGURE 10.6 – Relevé des longueurs d’onde de Bragg centrales sur CFO 2 d’une voiture circu- lant à faible vitesse (manoeuvre marche avant, marche arrière) en fonction du temps.
FIGURE 10.7 – Relevé des variations de longueurs d’onde de Bragg centrales sur CFO 2 d’une voiture circulant à faible vitesse (manoeuvre marche avant, marche arrière) en fonction de la position le long du capteur et du temps.
La représentation en 3D, figure 10.7, des mesures des longueurs d’onde en fonction de la position sur le capteur et du temps, ne révèle rien de bien significatif sur un document papier.
En effet, les variations sont faibles par rapport à la visualisation générale. Il est donc nécessaire de faire une étude fine sur chaque zone présentant une variation. Chaque pic doit être dissocié
de l’ensemble. Le relevé des variations par zone permet de positionner le véhicule à chaque fois que celui-ci passe sur le capteur. Comme précédemment, le centre du pneu est évalué à 50 cm pour les trois zones ; La zone est étirée (variation maximale d’environ -0,19 nm).
En utilisant cette représentation, il est impossible d’affirmer s’il s’agit d’un phénomène de compression ou d’étirement. Le tracé de la figure 10.8 permet cette distinction. La partie gauche montre les variations obtenues en prenant la mesure de référence avant les expérimentations. La partie de droite montre ces mêmes changements en tenant compte d’une deuxième référence que nous avons créé. Celle-ci considère l’ensemble résine-capteur lorsqu’il est mécaniquement stabilisé. Sur certains réseaux un autre phénomène se produit. Avant d’être étiré, le réseau est compressé. Cette compression engendre une variation pouvant atteindre 0,04 nm. Le temps de passage du pneu est mesuré à 0,17 s (figure 10.8).
FIGURE10.8 – Relevé des variations de longueurs d’onde de Bragg centrales sur CFO 2 d’une voiture circulant à faible vitesse (manoeuvre marche avant, marche arrière) en fonction du temps.