Propagation des ultrasons dans les milieux multicouches anisotropes. Modelisation et experimentations

par Catherine Potel

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de JEAN-FRANCOIS DE BELLEVAL.

Soutenue en 1994

à Compiègne .

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  • Résumé

    Un formalisme tres general sur la propagation d'ondes elastiques dans des milieux stratifies dans lesquels chaque couche a une anisotropie et une epaisseur quelconques a ete developpe. L'ecriture des conditions aux limites a l'interface separant deux couches successives, permet d'exprimer les amplitudes des deplacements des ondes dans chaque couche en fonction de celles dans la couche precedente par l'intermediaire d'une matrice de propagation de chaque couche. Par multiplications de matrices (66) on obtient une matrice de transfert de tout le multicouche. La propagation des ondes dans un multicouche periodique, repetition d'un multicouche anisotrope, cellule de base du premier a ensuite ete etudiee. Dans ce cas, les ondes planes se propageant dans chaque couche du multicouche, et appelees ondes planes classiques, se recomposent sous forme de combinaisons lineaires, pour donner les ondes de floquet. On peut alors considerer le milieu multicouche periodique fini comme un milieu equivalent dans lequel se propagent les ondes de floquet. En referencant les ondes de floquet a l'interface ou leur amplitude de deplacement est finie, on resout les problemes numeriques lies a l'utilisation des matrices de transfert. Des bandes d'arret angulaires ou en frequence sur les coefficients de reflexion ou de transmission correspondent a des ondes de floquet non propagatives. Afin de mieux comprendre la correspondance entre les ondes planes classiques se propageant dans chaque couche et les ondes de floquet, nous avons defini un vecteur polarisation de floquet, different selon la couche, et nous avons trace des courbes de dispersion et des surfaces des lenteurs. Enfin, afin de valider le modele theorique, des mesures de coefficients de reflexion et de transmission ont ete faites sur des plaques composites en carbone-epoxyde fournies par l'aerospatiale


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Informations

  • Détails : 135 P.
  • Annexes : 71 REF.

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