Modélisation de faisceaux de transducteurs ultrasonores par décomposition en ondes planes impulsionnelles en milieu homogène ou en présence d'une interface fluide-solide

par Nadhira Messaoud-Nacer

Thèse de doctorat en Mécanique appliquée, acoustique et matériaux

Sous la direction de Jean-François Amphoux de Belleval.


  • Résumé

    Une modélisation complète de la chaîne de mesure ultrasonore avait été développée dans notre laboratoire mais n'était utilisable que dans le cas de transducteurs dont les caractéristiques de fabrication étaient connues. Une méthode principalement expérimentale de caractérisation acousto-électrique des transducteurs a été réalisée, ce qui à permis l'extension du modèle au cas des transducteurs du commerce. L'étude du rayonnement d'un transducteur a ensuite été abordée par plusieurs méthodes dont la plus classique est celle qui repose sur le calcul de la réponse impulsionnelle. Dans le cas de la prévision du champ en présence d'une interface fluide-solide, et pour permettre des comparaisons, un modèle numérique développé en monochromatique a été étendu au régime impulsionnelle. Par ailleurs, une nouvelle méthode de calcul a été présentée. Elle fait appel à une décomposition du champ en ondes planes impulsionnelles obtenue à partir de transformations de Fourier spatiale et temporelle au niveau de la face avant du transducteur. Le champ total est alors reconstruit à partir de la sommation de toutes les ondes propagées de la source jusqu'au point considéré. L'étape de calcul la plus longue est celle qui consiste à faire la décomposition du champ au niveau de la source. Cette décomposition est effectuée une fois pour toutes pour un transducteur, et peut être utilisée pour reconstruire le champ dans différentes configurations géométriques aussi bien dans un milieu homogène que dans un solide isotrope sous une incidence quelconque. L'analyse des résultats obtenus a permis de nombreuses observations relatives à la précision du calcul et au temps d'exécution des logiciels. De meilleurs résultats ont été obtenus par la méthode de décomposition en ondes planes impulsionnelles par rapport à ceux que nous avons eu à l'aide du modèle précédemment cité, particulièrement pour le calcul du champ loin de l'axe géométrique du transducteur ou quand celui-ci est très de faible dimension.

  • Titre traduit

    Modelisation of ultrasonic transducer beam via an impulse plane waves decomposition in homogeneous medium or in presence of fluid-solid interface


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Informations

  • Détails : 1 vol. (119 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 60 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1994 MES 735
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