FR2700021A1 - Appareil de libération des contraintes d'une fibre optique. - Google Patents
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Abstract
Appareil de libération des contraintes destiné à être utilisé avec au moins une fibre optique (20) montée entre des empilements (16A) à l'intérieur d'une matrice d'une structure composite laminée de forme générale plane, la fibre s'étendant depuis une surface de la structure composite. L'appareil comporte un ancrage (24) qui possède une partie distale (28), une partie proximale (26) et un orifice (30) le traversant, la partie proximale étant configurée pour être noyée à l'intérieur de la structure composite, la partie distale s'étendant depuis la structure composite et la fibre optique s'étendant au travers de l'orifice. Un câblage de protection (38) est conçu pour être enfilé sur la fibre optique et le câblage de protection est fixé à la partie d'ancrage distale afin d'assurer la libération des contraintes de la fibre optique.
Description
i La présente invention concerne le domaine des fibres optiques Plus
particulièrement, la présente invention concerne un appareil qui assure une libération des contraintes pour la partie d'une fibre optique qui est extérieure à une surface d'une structure composite. Les matériaux composites tels que les laminats de graphite/époxy sont en train de remplacer rapidement le métal ainsi que d'autres matériaux classiques pour la fabrication de structures traditionnelles Normalement, ces matériaux sont constitués par une certaine variété de couches ou empilements d'un matériau constitué par des fibres liées ensemble au moyen d'une résine ou d'un polymère Ces structures composites sont extrêmement résistantes et de poids léger et par conséquent, elles présentent un bon rapport résistance sur poids Par conséquent, ces structures composites ont été largement acceptées dans bon nombre d'industries, la plus notable étant
l'industrie aéronautique.
Un inconvénient d'une structure composite est que lorsqu'elle est soumise à une contrainte répétitive, la structure composite tend à devenir défaillante de façon catastrophique et d'une manière non prédictible Par conséquent, il existe un certain nombre de procédés et de dispositifs qui ont été utilisés pour mesurer la contrainte distribuée dans une structure composite. La plupart de ces techniques incorporent un réseau de fibres optiques noyées entre des empilements à l'intérieur d'une matrice d'une structure composite La contrainte qui est imprimée sur ces fibres provoque des variations relatives de l'indice de réfraction de la fibre, ce qui à son tour provoque une modification de la valeur d'impédance de transmission des fibres En outre, la contrainte imprimée sur la fibre fait que la fibre diffuse en retour une partie de l'énergie optique introduite à l'intérieur de la fibre Par conséquent, une analyse de la structure composite peut être réalisée en envoyant une impulsion d'énergie optique depuis une source optique telle qu'un laser dans les fibres optiques à l'intérieur de la matrice ainsi qu'en direction d'un récepteur optique Selon une variante, une surface réfléchissante peut être placée au niveau de l'extrémité de la fibre de telle sorte que l'impulsion optique soit réfléchie en retour sur une source/récepteur optique La contrainte imprimée sur la fibre optique et/ou les discontinuités éventuelles à l'intérieur de la fibre peuvent alors être déterminées en mesurant le temps écoulé depuis l'envoi de
l'impulsion optique jusqu'à la réception de l'impulsion optique.
En outre, une analyse de la rétro-diffusion de l'énergie optique
peut également être réalisée.
Une technologie de détection par fibre optique peut être utilisée pour développer des abaques de contrainte et de déformation de la structure composite en surveillant et en enregistrant en continu la capacité des fibres optiques à transmettre l'énergie optique De façon similaire, une surveillance optique continue permet également de détecter de soudains impacts sur la structure composite, lesquels accompagnent des micro-fissurations à l'intérieur de la structure Par conséquent, des systèmes à fibres optiques peuvent être utilisés pour générer l'information quant à la structure composite au cours de sa fabrication, quant à son
installation, quant à sa maintenance et à son utilisation.
Une inquiétude fondamentale se pose cependant au niveau
du point o la fibre optique sort de la structure composite.
Pendant la fabrication, la maintenance et l'installation d'une structure composite, la fibre peut être soumise à une certaine variété de forces de flexion Une fibre optique peut supporter une certaine valeur de flexion mais cependant, une telle fibre ne peut pas supporter une force de flexion ou de cisaillement extrême développée au niveau du point de sa sortie hors de la structure composite Par conséquent, la fibre optique peut facilement être endommagée au niveau de points adjacents à sa sortie hors de la structure composite pendant la fabrication,
l'installation et la maintenance de la structure composite.
Un certain nombre de références ont décrit un système dans lequel des fibres optiques sont noyées dans un matériau composite de telle sorte que les fibres optiques puissent être utilisées en conjonction avec une certaine variété de dispositifs
optiques pour surveiller l'intégrité de la structure composite.
Par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 936 649 de Lymer et suivants décrit un système et un procédé d'évaluation d'endommagement qui utilisent des fibres optiques noyées à l'intérieur d'un panneau composite Un faisceau d'entrée de fibres optiques est connecté à une source de lumière et un faisceau de sortie de fibres est connecté à un connecteur de sortie Cependant, il n'y a pas de discussion en ce qui concerne l'application d'une libération des contraintes aux fibres optiques
lorsqu'elles sortent du panneau optique.
De façon similaire, le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 983 034 de Spillman Jr décrit un détecteur de contraintes distribuées dans le domaine des fréquences optiques permettant de déterminer la distribution des contraintes le long d'une fibre optique Une fibre optique est noyée à l'intérieur d'une structure de production de contraintes et est fixée au circuit de fibres de détection par un connecteur Aucun détail n'est produit en ce qui concerne l'application de la libération des contraintes sur la fibre lorsqu'elle sort de sa structure de production de contraintes. Par conséquent, il existe un besoin pour un appareil qui assure une libération des contraintes pour une fibre optique montée entre des empilements à l'intérieur de la matrice d'une structure composite laminée généralement plane, dans laquelle
la fibre s'étend depuis une surface de la structure composite.
La présente invention est constituée par un appareil de libération des contraintes destiné à être utilisé avec au moins une fibre optique qui est montée entre des empilements à l'intérieur d'une matrice d'une structure composite laminée généralement plane dans laquelle la fibre s'étend depuis une structure de la surface composite L'appareil comporte un ancrage qui possède une partie distale, une partie proximale et un orifice le traversant La partie proximale est configurée de manière à être noyée à l'intérieur de la structure composite, la partie distale s'étendant depuis la structure composite et la
fibre optique traversant l'orifice.
Dans un certain mode de réalisation, un câblage de protection est adapté pour être enfilé sur la fibre optique Le câblage de protection est fixé à la partie d'ancrage distale à l'aide d'un moyen de couplage de telle sorte que le câblage de protection assure une libération des contraintes vis-à-vis de la fibre optique, d'o la réduction de la probabilité d'un endommagement de la fibre lorsque des forces sont appliquées à l'appareil. Dans un autre mode de réalisation, un manchon ou une virole comporte une partie proximale et une partie distale
adjacente à un point au niveau duquel la fibre optique se termine.
La partie de virole proximale est montée à l'intérieur de la partie d'ancrage distale de telle sorte que la virole constitue un support structurel pour la fibre optique, ce qui réduit la probabilité d'un endommagement apporté à la fibre lorsque des
forces sont appliquées à l'appareil.
Dans un certain mode de réalisation, l'ancrage est conçu de telle sorte que les orifices voient leurs dimensions augmenter depuis une première aire en coupe transversale proximale jusqu'à une seconde aire en coupe transversale distale plus grande afin de former un rayon de courbure Le rayon de courbure assure une libération des contraintes de la fibre optique lorsqu'elle sort de la surface de la structure et réduit donc la probabilité d'un endommagement apporté à la fibre
lorsque la fibre est soumise à des forces de flexion.
Dans un mode de réalisation particulier, la partie distale et la partie proximale de l'ancrage sont positionnées de telle sorte que la fibre optique s'étende suivant une première direction au travers de la partie proximale et suivant une seconde direction au travers de la partie distale. Les objets et avantages de la présente invention présentés ciavant ainsi que d'autres seront plus facilement
appréciés à la lumière de la description détaillée qui suit que
l'on lira en relation avec les dessins annexés parmi lesquels: la figure 1 est une vue en coupe de l'art antérieur d'une fibre optique sortant d'une structure composite; la figure 2 est une vue en coupe de l'art antérieur telle que prise de façon générale selon des lignes 2-2 de figure 1; la figure 3 est une vue en élévation de côté éclatée d'un appareil de libération des contraintes selon la présente invention dans lequel une partie d'une structure composite a été ôtée; la figure 4 est une vue en coupe de dessus assemblée du mode de réalisation de l'appareil de libération des contraintes présenté sur la figure 3, une partie de la structure composite ayant été ôtée et étant représentée sous forme de couches successives afin de présenter une partie des empilements à l'intérieur de la structure composite; la figure 5 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'un appareil de libération des contraintes selon la présente invention; la figure 6 est une vue en plan de dessus de l'autre mode de réalisation de l'appareil de libération des contraintes représenté sur la figure 5; la figure 7 est une vue en élévation de côté éclatée d'un autre mode de réalisation d'un appareil de libération des contraintes selon la présente invention dans lequel une partie d'une structure composite a été ôtée; la figure 8 est une vue en coupe de côté de l'autre mode de réalisation représenté sur la figure 7; la figure 9 est une vue en élévation de côté d'encore un autre mode de réalisation de l'appareil de libération des contraintes selon la présente invention dans lequel une partie d'une structure composite a été ôtée; la figure 10 représente une vue en coupe d'encore un autre mode de réalisation de l'appareil de libération des contraintes selon la présente invention; la figure 11 représente une vue en plan de dessus de l'autre mode de réalisation représenté sur la figure 10; et la figure 12 est une vue en coupe d'encore un autre mode de réalisation de l'appareil de libération des contraintes selon la
présente invention.
Les figures 1 et 2 de l'art antérieur représentent une fibre optique 14 noyée entre des empilements 16 d'une structure composite laminée 18 Comme représenté sur la figure 1, la fibre optique 14 sort directement de la structure 18 au niveau d'un point de sortie 19 Il s'ensuit que la fibre optique 14 est susceptible de s'endommager, de se rompre ou de se sur-cintrer
au niveau de points adjacents au point de sortie 19.
Les figures 3 et 4 représentent un mode de réalisation particulier de l'appareil de libération des contraintes de la présente invention La figure 3 représente une fibre optique 20 noyée à l'intérieur d'une structure composite laminée 22 La fibre optique 20 sort de la structure composite 22 via un ancrage 24 L'ancrage 24 comporte une partie proximale 26 qui est noyée à l'intérieur de la structure composite 22 et une partie distale de forme générale cylindrique 28 qui s'étend depuis la structure composite 22 De préférence, la partie proximale 26 est suffisamment petite pour réduire l'effet que la partie proximale 26 a sur l'intégrité structurelle de la structure composite 22 La fibre optique 20 est emboîtée dans un orifice (voir figure 4) qui s'étend au travers de l'ancrage 24 Un bouchon en époxy 32 est disposé au niveau d'une extrémité proximale de l'orifice 30 afin de constituer un scellement étanche aux fluides vis-à-vis de l'orifice 30 Le bouchon en époxy empêche que des résines ne contaminent la fibre optique à l'intérieur de l'ancrage 24 pendant le processus de laminage La partie proximale 26 comporte une surface externe moletée 34 La surface externe moletée 34 contribue au blocage de façon rigide de l'ancrage 24 en place à l'intérieur de la structure composite laminée 22 pendant le processus de laminage En outre, une surface de montage de câble 36 est
disposée sur la partie distale 28.
Comme on peut le voir sur la figure 4, un câblage de protection 38 est enfilé sur la fibre optique 20 et est fixé à la surface de montage de câble 36 à l'aide d'un moyen de couplage tel qu'une bague de sertissage en métal 40 Le câblage de protection 38 comporte une gaine tampon 42, une couche fibreuse de matériau 44 tel que du KEVLAR (marque déposée qui est la propriété de Du Pont De Nemours, Delaware Corporation) et une enveloppe de câble 46 La gaine tampon 42 est conçue pour s'étendre sur la fibre optique 20 ainsi qu'à l'intérieur de la partie distale 28 de l'ancrage 24 La couche fibreuse 44 et l'enveloppe de câble 46 englobent la gaine tampon 42 et s'étendent autour de la partie distale 28 de l'ancrage 24 La couche fibreuse 44 et l'enveloppe de câble 46 sont couplées à la surface de montage de câble 36 au moyen de la bague de sertissage 40 La combinaison de l'ancrage 24 et du câblage de protection 38 assure la libération des contraintes pour la fibre optique 20 en absorbant les forces de flexion qui seraient normalement transmises à la fibre optique 20 En outre, un manchon de libération des contraintes (non représenté) peut être placé sur une partie du câblage de protection 38 et de la bague de sertissage 40 pour assurer une libération des contraintes
supplémentaire.
Ce qui suit décrit comment l'ancrage 24 est installé à l'intérieur de la structure composite laminée Pendant le processus de fabrication, la fibre optique 22 est placée entre des feuilles ou empilements laminés 16 A qui formeront la structure composite 22 Les feuilles laminées sont imprégnées de résines qui fondront pour former un fluide lorsque les feuilles seront soumises à de la chaleur et à une pression La fibre
optique 20 est enfilée au travers de l'orifice 30 de l'ancrage 24.
Le câblage de protection 38 est enfilé sur la fibre optique 20 Un outil de sertissage classique tel que des pinces de sertissage est alors utilisé pour comprimer la bague de sertissage 40 afin de fixer le câblage de protection 38 à la partie d'ancrage distale 28 La partie d'ancrage proximale 26 est ensuite placée entre les couches 16 A de la structure composite 22 Une partie de chacune des couches 16 A qui est adjacente à la partie d'ancrage proximale 26 est ôtée afin d'obtenir une surface externe uniforme sur la structure composite 22 La quantité de matériau ôtée de chacun des empilements 16 A dépend de leur emplacement par rapport à la partie d'ancrage proximale 26 La quantité de tissu ôtée est telle que les empilements 16 A coopèrent avec la surface externe moletée 34 pendant le processus de laminage pour fixer la partie d'ancrage proximale
26 à l'intérieur de la structure composite 22.
L'ancrage 24 et les empilements 16 A sont soumis au processus de laminage qui suit après que l'ancrage 24 est correctement positionné à l'intérieur des empilements 16 A Tout d'abord, les empilements 16 A ainsi que l'ancrage 24 sont placés dans un conteneur sous vide Un vide est réalisé à l'intérieur du conteneur sous vide afin de comprimer les empilements 16 A et l'ancrage 24 ensemble Le conteneur sous vide est ensuite placé dans un four haute pression afin de chauffer les résines imprégnées à l'intérieur des empilements La chaleur et la pression mettent les résines dans un état d'écoulement fluide Le bouchon en époxy 32 et le câblage de protection 38 empêchent que les résines ne contaminent la partie de la fibre optique 20 qui s'étend depuis la structure composite 22 La température et la pression élevées durcissent les résines de telle sorte que les empilements 16 A sont liés ensemble pour former la structure composite 22 La structure composite 22 est ôtée du conteneur sous vide après suppression de la chaleur et de la pression dans
le conteneur.
Les figures 3 et 4 représentent un mode de réalisation qui permet la sortie d'une fibre optique 20 depuis une surface de bord 48 Les figures 5 et 6 représentent une variante du mode de réalisation particulier présenté ci-avant dans laquelle une fibre optique 49 sort d'une surface supérieure 50 d'une structure composite laminée 52 Un ancrage 54 comporte une partie proximale 56, une partie distale 58 et un orifice 60 le traversant La partie proximale 56 et la partie distale 58 de l'ancrage 54 sont positionnées de telle sorte que la fibre optique 49 s'étende suivant une première direction au travers de la partie proximale 56, comme indiqué par une flèche 62, et suivant une seconde direction au travers de la partie distale 58, comme indiqué par une flèche 64 Le câblage de protection 68 est fixé à une surface de montage de câble 70 qui est ménagée sur la partie distale 58, au moyen d'une bague de sertissage 72 Un outil de sertissage classique tel que des pinces de sertissage est utilisé pour comprimer la bague de sertissage 72 La combinaison de l'ancrage 54 et du câblage de protection 68 assure une libération des contraintes pour la fibre optique 20 au moyen de l'absorption des forces de flexion qui seraient normalement transmises directement à la fibre optique Comme discuté avec le mode de réalisation précédent, un manchon de libération des contraintes peut être placé sur le câblage de protection 68 et sur la bague de sertissage 72 afin d'assurer une libération des contraintes supplémentaire. La figure 6 représente une vue de dessus du mode de réalisation représenté sur la figure 5 Comme on peut le voir sur la figure 6, la partie proximale 56 présente une conformation de forme générale rectangulaire Bien que la conformation de la partie -proximale 56 ne soit pas critique, la partie proximale 56 doit avoir une aire de surface suffisante pour assurer que l'ancrage 54 est bloqué de façon rigide dans la structure composite 50 Cependant, la partie proximale 56 ne doit pas être trop grande du fait qu'une partie proximale grande 56 peut
affecter l'intégrité structurelle de la structure composite 50.
Le mode de réalisation présenté sur les figures 5 et 6 est installé d'une manière similaire à celle des figures 3 et 4 La fibre optique 49 est enfilée au travers de l'orifice 60 et la partie d'ancrage proximale 56 est placée sur le sommet de l'un des empilements 16 B à l'intérieur de la structure composite Un bouchon en époxy 74 est disposé à l'intérieur de l'orifice 60 afin d'empêcher que des résines ne contaminent la fibre optique 49 pendant le processus de laminage Des sections correspondant à la conformation et aux dimensions de la partie proximale 56 sont ôtées d'un certain nombre d'empilements du fait qu'elles sont situées sur et autour de l'ancrage 54, ceci afin d'obtenir une
surface supérieure uniforme 50 pour la structure composite 52.
L'assemblage empilement/ancrage est ensuite placé dans un conteneur sous vide de telle sorte que l'assemblage puisse être laminé. Les figures 7 à 9 représentent un autre mode de réalisation de la présente invention La figure 7 représente une fibre optique 120 qui sort d'une structure composite laminée 122 via un ancrage 124 L'ancrage comporte une partie proximale 126, une partie distale 128 et un orifice 130 le traversant La partie proximale 126 comporte une surface extérieure moletée 134 La surface extérieure moletée 134 contribue au blocage rigide de l'ancrage 124 à l'intérieur de la structure composite laminée 122 Un bouchon en époxy 132 est positionné au niveau de l'entrée proximale de l'orifice 130 afin d'assurer un
scellement étanche aux fluides pour l'orifice 130.
Une virole en céramique 136 comporte une partie de virole proximale 138 montée à l'intérieur de la partie d'ancrage distale 128 La fibre optique 120 se termine à l'intérieur d'une partie distale 140 de la virole 136 La combinaison de l'ancrage 124 et de la virole 136 assure la libération des contraintes pour la fibre optique 120 en absorbant les forces de flexion qui seraient normalement transmises à la fibre optique La fonction de 1 1 support structurel et de libération des contraintes assurée par l'ancrage 124 et par la virole 136 réduit notablement la probabilité d'un endommagement ou d'une rupture apportée de façon non intentionnelle à la fibre pendant la fabrication, le test, l'installation et la maintenance de la structure composite 122. La partie d'ancrage distale 128 comporte des filets 142 qui permettent le vissage d'un adaptateur de connecteur standard 144 La fibre optique 120 peut être couplée optiquement à une certaine variété de récepteurs ou de sources optiques lorsque l'adaptateur de connecteur 144 est vissé avec l'ancrage 124 et la virole 136 Les filets 142 permettent également le vissage d'un capuchon d'extrémité 146 Le capuchon d'extrémité 146 est utilisé pour protéger la virole en céramique 136 et la fibre optique 120 d'une contamination ainsi qu'un endommagement mécanique lorsque l'ancrage 124 est installé à l'intérieur de la
structure composite laminée 122.
Ce qui suit décrit comment l'ancrage 124 est installé à l'intérieur de la structure composite laminée 122 Avant installation, la fibre optique 120 est enfilée à l'intérieur de l'ancrage 124 et elle se termine à l'intérieur de la virole en céramique 136 La fibre 120 est alors polie au niveau d'une extrémité distale 148 de la virole 136 Le capuchon d'extrémité 146 est alors placé sur la virole en céramique 136 et il est vissé sur la partie d'ancrage distale 128 Le bouchon en époxy 132 est prévu au niveau de l'extrémité proximale de l'orifice 130 afin d'empêcher que des résines ne pénètrent dans l'orifice pendant le processus de laminage La partie d'ancrage proximale 126 est ensuite placée entre les empilements à l'intérieur de la matrice Comme mentionné ci-avant, une partie de chacun des empilements est ôtée afin d'obtenir une surface uniforme sur la structure composite 122 L'assemblage empilement/ancrage est ensuite placé dans un conteneur sous vide de telle sorte que
l'assemblage puisse être laminé.
Une fois que le laminat a durci, le capuchon d'extrémité 146 est ôté et l'adaptateur du collecteur 149 est inséré sur la
partie d'ancrage distale 128 et sur la virole en céramique 136.
Une fois installés, l'ancrage 124 et la virole en céramique 136 constituent un support structurel et une protection pour la fibre optique 120 afin d'empêcher tout endommagement ou toute rupture de la fibre pendant la maintenance, le test ou l'installation de la structure composite 122 L'assemblage d'ancrage/virole constitue également un moyen permettant de coupler facilement la fibre optique 120 à une certaine variété de
sources ou récepteurs optiques.
Les figures 10 et 11 représentent une variante du mode de réalisation représenté sur les figures 7 à 9 Le mode de réalisation des figures 10 et 11 est également similaire au mode de réalisation présenté sur les figures 5 et 6 Comme on peut le voir sur la figure 10, une fibre optique 149 sort d'une surface supérieure 150 d'une structure composite laminée 152 via un ancrage 154 L'ancrage comporte une partie proximale 156, une partie distale 158 et un orifice 160 le traversant La partie proximale et la partie distale sont positionnées de telle sorte que la fibre optique 149 s'étende suivant une première direction au travers de la partie proximale 156, comme indiqué par une flèche 162, et suivant une seconde direction au travers
de la partie distale 158, comme indiqué par une flèche 164.
De façon similaire au mode de réalisation précédent décrit sur les figures 7 à 9, la fibre optique 149 s'étend à l'intérieur d'une virole en céramique 166 o elle se termine La virole en céramique comporte une partie proximale 168 montée à l'intérieur de la partie d'ancrage distale 158 La combinaison de l'ancrage 154 et de la virole en céramique 166 assure la libération des contraintes pour la fibre optique 120 au moyen de l'absorption des forces de flexion qui seraient normalement transmises directement à la fibre optique La fonction de support structurel et de libération des contraintes assurée par l'ancrage 154 et par la virole 168 réduit notablement la probabilité d'un endommagement ou d'une rupture non intentionnelle de la fibre pendant la fabrication, le test,
l'installation et la maintenance de la structure composite 152.
Des filets 170 sont ménagés sur la partie d'ancrage distale afin de permettre le vissage de soit un capuchon d'extrémité 145 soit un adaptateur standard 144 (comme on peut le voir sur les
figures 7 à 9).
Le mode de réalisation représenté sur les figures 10 et 11 est agencé de telle sorte qu'il est très similaire à celui présenté sur les figures 5 et 6 Le capuchon d'extrémité 146 est placé sur la virole en céramique 166 et est fixé à l'ancrage 154 après que la fibre optique 149 a été enfilée dans l'ancrage 154 en se terminant à l'intérieur de la virole 166 Un bouchon en époxy 172 est disposé à l'intérieur de l'orifice 160 afin d'empêcher que des résines ne contaminent la fibre optique 149 à l'intérieur de l'orifice 160 pendant le processus de laminage La partie d'ancrage proximale 156 est ensuite placée sur le sommet de l'un des empilements 16 C à l'intérieur de la structure composite 152 Des sections correspondant à la conformation de la partie proximale 156 sont ôtées d'un certain nombre d'empilements afin d'obtenir une surface supérieure uniforme 150 pour la structure composite 152 L'assemblage d'empilement/ancrage est ensuite placé dans un conteneur sous vide de telle sorte que l'assemblage puisse être laminé Le capuchon d'extrémité 146 est ôté après le processus de laminage et l'adaptateur standard 144 est fixé à l'ancrage 154 pour constituer un moyen permettant de coupler facilement la fibre optique 149 à une
certaine variété de sources ou récepteurs optiques.
Comme on peut le voir sur la figure 11, la partie proximale 156 présente une conformation de forme générale rectangulaire Bien que la conformation de la partie proximale 156 ne soit pas critique, la partie proximale 156 doit présenter une aire de surface suffisante pour assurer que l'ancrage 154 est bloqué rigidement à l'intérieur de la structure composite laminée 152 Cependant, comme mentionné ci-avant, la partie d'ancrage proximale 156 ne doit pas être grande au point
d'affecter l'intégrité structurelle de la structure composite 152.
La figure 12 représente un autre mode de réalisation de la présente invention Une fibre optique 220 noyée à l'intérieur d'une structure composite laminée 222 sort de la structure composite 222 via un ancrage 224 L'ancrage comporte une partie proximale 226, une partie distale 228 et un orifice 230 L'orifice 230 voit sa dimension croître depuis un premier diamètre proximal A jusqu'à un second diamètre distal plus grand B afin de former un rayon de courbure R Le rayon de courbure R assure la libération des contraintes pour la fibre optique 220 lorsqu'elle sort de la structure composite 222 Un bouchon en époxy 232 est prévu au niveau de l'entrée proximale de l'orifice
afin d'assurer un scellement étanche aux fluides pour l'orifice.
En outre, la partie proximale 226 comporte une surface externe moletée afin de renforcer la fixation de l'ancrage 224 à
l'intérieur de la structure composite 222.
La présente invention assure la libération des contraintes pour une fibre optique lorsqu'elle sort d'une structure composite laminée Par conséquent,la présente invention augmente la capacité d'utilisation des fibres optiques dans une certaine variété de structures composites En outre, la présente invention permet une fabrication, une installation et une maintenance plus
aisées de la structure composite.
Bien que la présente invention ait été décrite par report à des modes de réalisation particuliers, l'homme de l'art reconnaîtra que des variations peuvent être effectuées quant à la forme et quant aux détails sans que l'on s'écarte ni de l'esprit ni du cadre de l'invention Plus particulièrement, l'homme de l'art reconnaîtra que le mode de réalisation présenté peut être adapté pour protéger une fibre optique lorsqu'elle sort d'une structure composite non laminée (par exemple une structure en ciment) En outre, l'homme de l'art reconnaîtra que les modes de réalisation présentés peuvent être adaptés pour protéger une
pluralité de fibres optiques sortant d'une structure composite.
Par exemple, les modes de réalisation peuvent être adaptés de telle sorte qu'une pluralité de fibres puissent être enfilées au travers d'un orifice du mode de réalisation De façon similaire, une pluralité d'orifices peuvent être prévus dans chaque mode de réalisation afin de recevoir une pluralité de fibres optiques.
Claims (8)
1 Appareil de libération des contraintes et de fixation de câble destiné à être utilisé avec au moins une fibre optique ( 20, 120, 220) montée entre des empilements ( 16) à l'intérieur d'une matrice d'une structure composite laminée de conformation générale plane, un câblage de protection ( 38, 68) étant enfilé sur la fibre lorsque la fibre s'étend depuis la surface de la structure composite, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend: un ancrage ( 24, 54, 124, 154, 224) comportant une partie distale, une partie proximale et un orifice ( 30, 130, 160) le traversant, la partie proximale étant configurée de manière à être noyée à l'intérieur de la structure composite, la fibre optique s'étendant au travers de l'orifice, et la partie distale s'étendant depuis la structure composite et étant configurée de telle sorte que le câblage de protection ( 38, 68) puisse être fixé à la partie d'ancrage distale pour ainsi assurer la libération des contraintes pour la fibre optique et réduire la probabilité d'un endommagement apporté à la fibre lorsque des forces sont
appliquées à l'appareil.
2 Appareil de libération des contraintes destiné à être utilisé avec au moins une fibre optique ( 20, 120, 220) montée à l'intérieur d'une structure composite généralement plane à l'intérieur de laquelle la fibre optique s'étend depuis une surface de la structure composite, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend: une section d'ancrage ( 24, 54, 124, 154, 224) comportant une partie proximale, une partie distale et un orifice ( 30, 130, ) la traversant, la partie proximale étant conçue pour être noyée à l'intérieur de la structure composite, la partie distale s'étendant vers l'extérieur depuis la structure composite et la fibre optique s'étendant au travers de l'orifice; un câblage de protection ( 38, 68) conçu pour s'étendre sur la fibre optique; et un moyen de couplage permettant de fixer le câblage de protection à la partie d'ancrage distale de telle sorte que le câblage de protection assure la libération des contraintes pour la fibre optique, ce qui réduit la probabilité d'un endommagement
apporté à la fibre lorsque des forces sont appliquées à l'appareil.
3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie distale et la partie proximale de l'ancrage sont positionnées de telle sorte que la fibre optique s'étende suivant une première direction au travers de la partie proximale et
suivant une seconde direction au travers de la partie distale.
4 Appareil de libération des contraintes destiné à être utilisé avec au moins une fibre optique ( 20, 120, 220) montée entre des empilements à l'intérieur d'une matrice d'une structure composite laminée généralement plane, la fibre s'étendant depuis une surface de la structure composite, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend: un ancrage ( 24, 54, 124, 154, 224) comportant une partie distale, une partie proximale et un orifice ( 30, 130, 160) le traversant, la partie proximale étant configurée pour être noyée à l'intérieur de la structure composite, la partie distale s'étendant depuis la structure composite et la fibre optique s'étendant au travers de l'orifice; un câblage de protection ( 38, 68) conçu pour être enfilé sur la fibre optique; et un moyen de couplage permettant de fixer le câblage de protection à la partie d'ancrage distale de telle sorte que le câblage de protection assure la libération des contraintes pour la fibre optique, ce qui réduit la probabilité d'un endommagement
apporté à la fibre lorsque des forces sont appliquées à l'appareil.
Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le câblage de protection comporte un tampon ( 42), une couche fibreuse ( 44) enveloppant une partie du tampon et une enveloppe ( 46) enveloppant la couche fibreuse, de telle sorte que le tampon soit conçu pour s'étendre sur la fibre optique et à l'intérieur de la partie distale de la section d'ancrage, la couche fibreuse et l'enveloppe s'étendant sur la partie distale de la
section d'ancrage.
6 Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un élément de manchon ( 40, 72) s'étend autour du câblage de protection et est serti à celui-ci pour ainsi le fixer à la partie
d'ancrage distale.
7 Appareil selon la revendication 4, caractérisé en outre en ce qu'il comprend un moyen ( 32, 74, 132, 172) pour assurer un scellement étanche aux fluides au niveau d'une entrée proximale de l'orifice de telle sorte que des résines utilisées pour lier les empilements pendant la construction de la
structure composite ne pénètrent pas dans l'orifice.
8 Appareil de libération des contraintes et de support structurel destiné à être utilisé avec au moins une fibre optique ( 20, 120, 220) montée entre des empilements ( 16) à l'intérieur d'une matrice d'une structure composite laminée de forme générale plane, la fibre s'étendant depuis une surface de la structure composite, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend: un ancrage ( 24, 54, 124, 154, 224) comportant une partie distale, une partie proximale et un orifice ( 30, 130, 160) le traversant, la partie proximale étant configurée pour être noyée à l'intérieur de la structure composite, la partie distale s'étendant depuis la structure composite et la fibre optique s'étendant au travers de l'orifice; et une virole ( 136, 166) comportant une partie distale qui est adjacente à un point au niveau duquel la fibre optique se termine et une partie proximale, la partie de virole proximale étant montée à l'intérieur de la partie d'ancrage distale de telle sorte que la virole constitue un support structurel pour la fibre optique, ce qui réduit la probabilité d'un endommagement apporté
à la fibre lorsque des forces sont appliquées à l'appareil.
9 Appareil de libération des contraintes destiné à être utilisé avec au moins une fibre optique ( 20, 120, 220) montée entre des empilements ( 16) à l'intérieur d'une matrice d'une structure composite laminée de forme générale plane, la fibre s'étendant depuis une surface de la structure composite, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend: une section d'ancrage ( 24, 54, 124, 154, 224) comportant une partie distale, une partie proximale et un orifice ( 30, 130, ) la traversant, la partie proximale étant configurée pour être noyée à l'intérieur de la structure composite, la partie distale s'étendant de façon distale depuis la surface de la structure composite et la fibre optique s'étendant au travers de l'orifice, l'orifice voyant sa dimension croître depuis une première section en coupe transversale proximale jusqu'à une seconde section en coupe transversale distale plus grande afin de former un rayon de courbure qui assure la libération des contraintes pour la fibre optique lorsqu'elle sort de la surface de la structure, ce qui réduit la probabilité d'un endommagement apporté à la fibre lorsque la fibre est soumise à des forces de
flexion.
Appareil de libération des contraintes destiné à être utilisé avec au moins une fibre optique ( 20, 120, 220) montée entre des empilements ( 16) à l'intérieur d'une matrice d'une structure composite laminée de forme générale plane, la fibre s'étendant depuis une surface de la structure composite, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend: un ancrage ( 24, 54, 124, 154, 224) comportant une partie proximale, une partie distale et un orifice ( 30, 130, 160) le traversant, la partie proximale étant configurée pour être noyée à l'intérieur de la structure composite, la partie distale s'étendant vers l'extérieur depuis la structure composite et la fibre optique s'étendant au travers de l'orifice; un câblage de protection ( 38, 68), le câblage de protection comportant un tampon ( 42), une gaine ( 44) enfilée dessus qui englobe une partie du tampon et une enveloppe ( 46) qui englobe la gaine de telle sorte que le tampon soit adapté pour s'étendre sur la fibre et à l'intérieur de la partie distale de la section d'ancrage, la gaine et l'enveloppe s'étendant sur la partie distale de l'ancrage; et un élément de manchon ( 40, 72) s'étendant autour du câblage de protection et étant serti sur celui-ci pour ainsi fixer celui-ci à la partie d'ancrage distale pour assurer la libération des contraintes pour la fibre optique, ce qui réduit la probabilité d'un endommagement apporté à la fibre lorsque des forces sont
appliquées à l'appareil.
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