Contribution expérimentale à l'étude de la diffusion multiple des ultrasons en régimes de propagation linéaire et non linéaire PDF Download
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Author: Nicolas Viard
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Book Description
Ces travaux expérimentaux portent sur la propagation linéaire et non linéaire d'ultrasons en milieux aléatoires fortement hétérogènes. En régime non linéaire, nous étudions la transmission cohérente d'une onde de choc à travers deux milieux aléatoires hétérogènes modèles : une forêt de tiges métalliques immergées dans l'eau, et un gel bulleux. L'expérience montre que la non linéarité et la diffusion multiple y sont découplées. Nous exploitons alors l'étendue spectrale de l'onde de choc incidente, pour mesurer l'atténuation et la vitesse de groupe de l'onde cohérente, sur un large intervalle de fréquence. En comparant nos mesures à une théorie linéaire de la diffusion, incluant des corrélations de paire entre centres diffuseurs, nous étendons sor domaine de validité, et nous montrons par la même qu'une onde de choc constitue un bon outil de spectroscopie des milieux fortement hétérogènes. À l'aide du même dispositif expérimental, nous observons pour la première fois une coda ultrasonore transmise par un milieu bulleux. En régime linéaire, nous exploitons la coda engendrée par la diffusion multiple pour mesurer les paramètres de transport des forêts de tiges métalliques immergées. Nous présentons des mesures impulsionnelles et résolues en fréquence de la constante de diffusion des ultrasons dans ces milieux. Ces dernières montrent tout l'intérêt d'étudier la coda, qui fournit des mesures mieux résolues que l'onde cohérente. Enfin, nous présentons les premières mesures résolues en fréquence de la vitesse de transport pour ces milieux modèles. Avec ces mesures, nous disposons maintenant d'un milieu hétérogène synthétique parfaitement caractérisé en régime linéaire
Author: Nicolas Viard
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Ces travaux expérimentaux portent sur la propagation linéaire et non linéaire d'ultrasons en milieux aléatoires fortement hétérogènes. En régime non linéaire, nous étudions la transmission cohérente d'une onde de choc à travers deux milieux aléatoires hétérogènes modèles : une forêt de tiges métalliques immergées dans l'eau, et un gel bulleux. L'expérience montre que la non linéarité et la diffusion multiple y sont découplées. Nous exploitons alors l'étendue spectrale de l'onde de choc incidente, pour mesurer l'atténuation et la vitesse de groupe de l'onde cohérente, sur un large intervalle de fréquence. En comparant nos mesures à une théorie linéaire de la diffusion, incluant des corrélations de paire entre centres diffuseurs, nous étendons sor domaine de validité, et nous montrons par la même qu'une onde de choc constitue un bon outil de spectroscopie des milieux fortement hétérogènes. À l'aide du même dispositif expérimental, nous observons pour la première fois une coda ultrasonore transmise par un milieu bulleux. En régime linéaire, nous exploitons la coda engendrée par la diffusion multiple pour mesurer les paramètres de transport des forêts de tiges métalliques immergées. Nous présentons des mesures impulsionnelles et résolues en fréquence de la constante de diffusion des ultrasons dans ces milieux. Ces dernières montrent tout l'intérêt d'étudier la coda, qui fournit des mesures mieux résolues que l'onde cohérente. Enfin, nous présentons les premières mesures résolues en fréquence de la vitesse de transport pour ces milieux modèles. Avec ces mesures, nous disposons maintenant d'un milieu hétérogène synthétique parfaitement caractérisé en régime linéaire
Author: Olivier Louisnard
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Languages : fr
Pages : 263
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Book Description
LA PRINCIPALE LIMITATION DES PROCEDES ULTRASONORES EST LA MECONNAISSANCE DE LA REPARTITION DE L'ENERGIE ACOUSTIQUE DANS LE VOLUME A INSONIFIER, LA PRESENCE DES BULLES DE CAVITATION METTANT LES HYPOTHESES DE L'ACOUSTIQUE LINEAIRE EN DEFAUT. LE CARACTERE NON-LINEAIRE DES OSCILLATIONS RADIALES DE CES BULLES CONSTITUE LA PREMIERE DIFFICULTE DANS LA MODELISATION DE LA PROPAGATION DES ULTRASONS. A PARTIR D'UN MODELE DE LIQUIDE A BULLES, LA NON-LINEARITE DE L'ONDE ACOUSTIQUE EST TOUT D'ABORD EXAMINEE NUMERIQUEMENT DANS UNE GEOMETRIE MONODIMENSIONNELLE, A L'AIDE D'UN CODE DE CALCUL PAR ELEMENTS FINIS DEVELOPPE A CET EFFET. LA POPULATION DE BULLES EST SUPPOSEE UNIFORME DANS L'ESPACE ET MONODISPERSE, ET LE CODE EST UTILISE POUR DIFFERENTS RAPPORTS DE LA FREQUENCE ACOUSTIQUE A LA FREQUENCE PROPRE DES BULLES. LES RESULTATS OBTENUS MONTRENT DIVERS COUPLAGES ENTRE LE CONTENU HARMONIQUE DES DIFFERENTES GRANDEURS ET LA LONGUEUR DU DOMAINE, MAIS SURTOUT QUE L'AMORTISSEMENT SPATIAL DE L'ONDE AUGMENTE NOTABLEMENT AVEC L'AMPLITUDE DE LA SOURCE. LA POPULATION DE BULLES N'EST CEPENDANT PAS UNE DONNEE DU PROBLEME, ET L'HYPOTHESE DE MONODISPERSITE ET D'HOMOGENEITE SPATIALE EST RELAXEE, EN SACRIFIANT LES ASPECTS NON-LINEAIRES. LES PHENOMENES DE CROISSANCE, DE MIGRATION, DE FRAGMENTATION ET DE COALESCENCE DES BULLES SONT QUANTIFIES, ET REUNIS DANS UNE EQUATION DE BILAN DE POPULATION, QUI DECRIT L'AUTO-ORGANISATION DE LA POPULATION DE BULLES SOUS L'INFLUENCE DE L'ONDE ACOUSTIQUE. LE SYSTEME EST FERME PAR UNE EQUATION DE PROPAGATION EN LIQUIDE A BULLES LINEARISEE. LE SYSTEME OBTENU PRESENTE UNE FORME COMPLEXE, MAIS SA RESOLUTION POURRAIT ETRE ENVISAGEABLE DANS UN REGIME PERMANENT. A DEFAUT D'UNE TELLE RESOLUTION, UNE CONFRONTATION QUALITATIVE DU MODELE OBTENU A L'INTERPRETATION DE L'EFFET D'ECRAN EST PROPOSEE, ET MONTRE LA NECESSITE D'AJOUTER AU MODELE UNE EQUATION DE TRANSPORT DE GAZ DISSOUS, ET DE RECONSIDERER LA QUANTIFICATION DES DIVERS PHENOMENES DANS UN CADRE NON-LINEAIRE.
Author: Stéphane Binczak
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Languages : fr
Pages : 217
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NOUS ETUDIONS THEORIQUEMENT ET EXPERIMENTALEMENT LA DYNAMIQUE DES EXCITATIONS NON LINEAIRES DANS UNE LIGNE ELECTRIQUE DISCRETE DE REACTION-DIFFUSION. EN PREMIER LIEU, NOUS ETABLISSONS LE LIEN EXISTANT ENTRE UN MODELE MATHEMATIQUE DECRIVANT L'AXONE NEURONAL ET LA LIGNE ELECTRIQUE QUE NOUS SOUHAITONS ETUDIER. NOUS PRESENTONS ALORS LE MODELE DE LIGNE ELECTRIQUE DIFFUSIVE ET NON LINEAIRE UTILISEE POUR NOTRE ETUDE AINSI QUE SA MISE EN UVRE EXPERIMENTALE. L'EQUATION D'EVOLUTION DU SYSTEME EST L'EQUATION DE FITZHUGH-NAGUMO SANS RECOUVREMENT, INTRODUITE POUR DECRIRE UNE PARTIE DES PROCESSUS DE PROPAGATION AXONALE. NOUS ETUDIONS ALORS LA PROPAGATION D'ONDES NON LINEAIRES TOPOLOGIQUES EN MONTRANT QUE LA LIGNE ELECTRIQUE EST CONSTITUEE DE CELLULES DISCRETES BISTABLES. NOUS DONNONS L'EXPRESSION ANALYTIQUE DU PROFIL DE L'ONDE ET NOUS ETABLISSONS L'UNICITE ET L'EXPRESSION DE SA VITESSE DANS LE CAS LIMITE CONTINU. NOUS ETUDIONS ALORS LES EFFETS DE RESEAU EN INTRODUISANT UNE CONDITION CRITIQUE DU COUPLAGE EN DECA DE LAQUELLE LA PROPAGATION EST BLOQUEE. NOUS NOUS INTERESSONS ALORS A L'ETUDE DES ONDES STATIONNAIRES DE FACON THEORIQUE ET EXPERIMENTALE EN MONTRANT QU'IL EXISTE UNE FAMILLE DE SOLUTIONS STATIONNAIRES. LE CAS DE DEUX LIGNES ELECTRIQUES PARALLELES ET DISCRETES EST ABORDE PAR L'ETUDE DU PHENOMENE DE SYNCHRONISATION DES ONDES DE PROPAGATION. LES PROPRIETES INHERENTES AU RESEAU ELECTRIQUE SONT ENSUITE UTILISEES POUR EXPOSER DES APPLICATIONS DANS LE DOMAINE DU TRAITEMENT DU SIGNAL ET DE L'IMAGE. SONT SPECIFIES LES APPLICATIONS DE BINARISATION PAR SEUILLAGE D'AMPLITUDE ET PAR SEUIL LOCAL D'ENERGIE, D'ELEMENTS DE MORPHOLOGIE MATHEMATIQUE TEL QUE LA DILATION ET L'EROSION D'OBJETS, DE FILTRAGE ET DE DETECTION DE DEFAUTS.
Author: CONSTANTIN.. CONSTANTOPOULOS
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Languages : fr
Pages : 224
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NOUS ETUDIONS, THEORIQUEMENT, NUMERIQUEMENT ET EXPERIMENTALEMENT, LA PROPAGATION D'ONDES ACOUSTIQUES DANS DES SYSTEMES UNIDIMENSIONNELS DESORDONNES CONSTITUES PAR UN EMPILEMENT ALTERNE DE COUCHES METALLIQUES D'IMPEDANCE ACOUSTIQUE DIFFERENTE ET D'EPAISSEUR ALEATOIRE. POUR ETUDIER LE REGIME DE PROPAGATION LINEAIRE, NOUS AVONS UTILISE UN FORMALISME DE MATRICE DE TRANSFERT QUI PERMET DE REDUIRE LA RECHERCHE DU COEFFICIENT DE TRANSMISSION D'UN EMPILEMENT A L'ETUDE DES PROPRIETES DE PRODUITS DE MATRICES 2 2 UNIMODULAIRES ET ALEATOIRES. CONTRAIREMENT A UN MILIEU PARFAITEMENT PERIODIQUE QUI PRESENTE DES BANDES INTERDITES EN FREQUENCES, UN MILIEU DESORDONNE NE PERMET PAS LA PROPAGATION DES ONDES QUI SONT EXPONENTIELLEMENT ATTENUEES. CETTE DECROISSANCE EXPONENTIELLE EST DEFINIE PAR LA LONGUEUR DE LOCALISATION QUI EST DEDUITE DE L'EQUATION SELF-CONSISTENTE DE DYSON-SCMIDT ; NOUS AVONS RESOLU CETTE EQUATION PAR UN SCHEMA PERTURBATIF QUI NOUS PERMET DE DONNER LA VALEUR DE L'AMORTISSEMENT DES ONDES DANS LA LIMITE DU FAIBLE DE DESORDRE (REGIME DE DIFFUSION RAYLEIGH). NOUS AVONS MONTRE NUMERIQUEMENT QUE POUR UN EMPILEMENT REALISTE SUR LE PLAN EXPERIMENTAL LE COMPORTEMENT DU COEFFICIENT DE TRANSMISSION EST ELOIGNE DE LA PREDICTION THEORIQUE OBTENUE DANS LA LIMITE ASYMPTOTIQUE. NOUS PREVOYONS L'OUVERTURE DES BANDES INTERDITES SECONDAIRES ENTRE CELLES DE L'EMPILEMENT PERIODIQUE QUE NOUS AVONS FAIBLEMENT DESORDONNE. POUR ETUDIER LA PROPAGATION EN REGIME NON-LINEAIRE NOUS AVONS INTEGRE NUMERIQUEMENT L'EQUATION DIFFERENTIELLE HYPERBOLIQUE QUI REGIT UNE TELLE PROPAGATION EN UTILISANT UN ALGORITHME D'ANALYSE BASE SUR UN SCHEMA DES DIFFERENCES FINIES. SUR LE PLAN EXPERIMENTAL NOUS FABRIQUONS LES ECHANTILLONS EN CHAUFFANT A PLUSIEURS CENTAINES DE DEGRES UN EMPILEMENT DE FEUILLETS FER ET CUIVRE OU ALUMINIUM ET CUIVRE D'UNE EPAISSEUR RESPECTIVE MOYENNE DE 100 M, ENSERRE DANS UN CYLINDRE DE MOLYBDENE. IL EST NECESSAIRE DE DETERMINER UNE TEMPERATURE ET UN TEMPS DE RECUIT IDEAL POUR OBTENIR UNE BONNE QUALITE D'INTERFACES CAR LES METAUX CHOISIS FORMENT DES PHASES SUPPLEMENTAIRES AUX INTERFACES PENDANT L'INTERDIFFUSION THERMIQUE. LES ECHANTILLONS ONT ETE CARACTERISE PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A BALAYAGE ET SPECTROMETRIE A SELECTION EN ENERGIE. LES ETUDES ACOUSTIQUES ONT ETE REALISE SELON DES TECHNIQUES HYPERFREQUENCES CLASSIQUES, BASES SUR LA METHODE PULSE-ECHO EN MODE TRANSMISSION. NOUS DETERMINONS AINSI LE SPECTRE DE TRANSMISSION DE LA STRUCTURE MOYENNE SOUS-JACENTE QUI PRESENTE DES BANDES INTERDITES DANS UN DOMAINE FREQUENTIEL QUI S'ETALE ENTRE 5-30 MHZ. NOUS MESURONS LA VITESSE DE PHASE EN UTILISANT LA METHODE ZERO-CROSSING PERMETTANT DE METTRE EN EVIDENCE LE CARACTERE DISPERSIF DU MILIEU. LA MESURE DE L'ATTENUATION INTRINSEQUE D'UN MATERIAU MULTICOUCHE DESORDONNE ET LA COMPARAISON AVEC CELLE D'UN ECHANTILLON PERIODIQUE NOUS A PERMIS DE CONSTATER L'EXISTENCE D'UNE ABSORPTION SUPPLEMENTAIRE DUE AU DESORDRE. LES EXPERIENCES EN REGIME NON-LINEAIRE QUE NOUS AVONS ENTREPRISES ONT MONTRE QUE LA FORTE ATTENUATION, LIEE A LA STRUCTURE GRANULAIRE DES FEUILLETS, INHIBE DANS CES EMPILEMENTS LES PHENOMENES NON-LINEAIRES, TELS QUE LA GENERATION D'HARMONIQUES SUPERIEURS.
Author: Thomas Bedetti
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Languages : fr
Pages : 159
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Author: Domitille Anache-Ménier
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Cette thèse est consacrée à l'étude théorique et expérimentale de la phase des ondes sismiques et des ultrasons se propageant dans les milieux désordonnés.La théorie des distributions et des corrélations des dérivées spatiales et temporelles de la phase est développée dans l'hypothèse d'un champ scalaire analytique gaussien et circulaire. Ces fonctions statistiques permettent de caractériser les diffuseurs dans les deux dispositifs expérimentaux au coeur de cette thèse. D'une part, les fluctuations temporelles de la phase d'ultrasons sont utilisées pour sonder la dynamique d'une suspension de billes millimétriques sur des échelles de temps allant de la milliseconde à la seconde. D'autre part les fluctuations spatiales de la phase donnent une caractérisation de la diffusion multiple des ondes de flexion dans une plaque de Plexiglas ® perforée aléatoirement. Le comportement asymptotique en loi de puissance des distributions des dérivées de la phase démontre les propriétés gaussiennes des codas dans ces deux dispositifs. Enfin, l'étude de la coda de séismes régionaux en Californie a permis de proposer une application à la détermination du libre parcours moyen des ondes sismiques dans la croûte terrestre : il est montré que c'est la seule échelle caractéristique de la fonction de corrélation de la dérivée spatiale de la phase.
Author: Lucien Santon
Publisher: FeniXX
ISBN:
Category : Science
Languages : fr
Pages : 103
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Book Description
Cet ouvrage est une réédition numérique d’un livre paru au XXe siècle, désormais indisponible dans son format d’origine.
Author: Domitille Anache-Ménier
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 172
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Book Description
Cette thèse est consacrée à l'étude théorique et expérimentale de la phase des ondes sismiques et des ultrasons se propageant dans les milieux désordonnés.La théorie des distributions et des corrélations des dérivées spatiales et temporelles de la phase est développée dans l'hypothèse d'un champ scalaire analytique gaussien et circulaire. Ces fonctions statistiques permettent de caractériser les diffuseurs dans les deux dispositifs expérimentaux au coeur de cette thèse. D'une part, les fluctuations temporelles de la phase d'ultrasons sont utilisées pour sonder la dynamique d'une suspension de billes millimétriques sur des échelles de temps allant de la milliseconde à la seconde. D'autre part les fluctuations spatiales de la phase donnent une caractérisation de la diffusion multiple des ondes de flexion dans une plaque de Plexiglas ® perforée aléatoirement. Le comportement asymptotique en loi de puissance des distributions des dérivées de la phase démontre les propriétés gaussiennes des codas dans ces deux dispositifs. Enfin, l'étude de la coda de séismes régionaux en Californie a permis de proposer une application à la détermination du libre parcours moyen des ondes sismiques dans la croûte terrestre : il est montré que c'est la seule échelle caractéristique de la fonction de corrélation de la dérivée spatiale de la phase.
Author: Geneviève Dubois
Publisher:
ISBN:
Category : Aerodynamics, Supersonic
Languages : fr
Pages : 84
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Author: Cécile Lesueur
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 129
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Book Description
L'objectif est d'étudier l'influence, sur la propagation des ultrasons à travers une interface liquide-solide, de la présence à cette interface de cavités non remplies de liquide (interface composite). Le cas des ondes de compression en incidence normale est considéré. L'interface entre le plomb liquide et des substrats modèles en silicium "rugueux" est d'abord étudiée. La nature composite de l'interface liquide-solide est caractérisée par des expériences de mouillage à l'aide de la méthode de pont liquide. Une étude bibliographique permet de proposer un modèle simplifié de la transmission des ondes ultrasonores lorsque l'interface composite est considérée comme un réseau de défauts coplanaires. Une simulation de la propagation des ondes dans des pièces en acier à l'aide d'un code de calcul en éléments finis permet d'étudier le comportement des ultrasons à travers un réseau de créneaux. La partie expérimentale valide les résultats du modèle simplifié et des simulations pour une interface non composite. Lorsque l'interface est composite, la transmission de l'onde chute brutalement. L'origine de cette chute pourrait être la croissance puis la coalescence des poches de phase vapeur présentes à l'interface composite
