Diffusion acoustique par des coques cylindrico-hemispheriques immergees en incidence variable

par NICOLAS TOURAINE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Gérard Maze.

Soutenue en 2000

à Le Havre .

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  • Résumé

    L'etude de la diffusion acoustique par des cibles cylindriques limitees par deux hemispheres est traitee dans les domaines temporel et frequentiel. Cette etude fournit une interpretation physique complete de la signature acoustique propre a ce type d'objets cylindrico-hemispheriques en retrodiffusion. Pour se faire, une demarche experimentale est completee par une approche theorique. L'excitation ultrasonore de ces objets est realisee pour toutes les incidences, depuis l'incidence axiale (suivant l'axe principal de l'objet) jusqu'a l'incidence normale (suivant la direction normale a l'axe principal). Les cibles creuses immergees dans l'eau sont en acier inoxydable, de rapports des rayons interne sur externe egaux a 0,99 (paroi extra-mince) et a 0,97. Les resultats experimentaux obtenus sur trois cibles extra-minces ont montre deux zones angulaires distinctes de retrodiffusion se rapportant a l'excitation de la cible consideree d'une part sur sa partie hemispherique et, d'autre part, sur sa partie cylindrique. Dans la region angulaire correspondant a l'excitation hemispherique de l'objet une meme reponse acoustique proche de celle obtenue pour l'incidence axiale est observee. Les signaux experimentaux obtenus pour cette incidence axiale s'accordent avec ceux calcules par un modele numerique employant la methode d'elements finis couplee a la methode d'elements de frontiere. Concernant l'excitation cylindrique de la cible, un modele geometrique base sur l'analyse des parcours des ondes helicoidales permet d'identifier les echos des reponses temporelles. Des resonances liees a la section cylindrique de l'objet et a sa limitation sont alors mises en evidence. L'influence de surepaisseurs annulaires internes de coque sur la retrodiffusion est egalement etudiee dans le cas de l'excitation axiale pour des cibles plus epaisses. Des echos supplementaires de reflexion sur ces inhomogeneites apparaissent et des decalages en frequence de resonance sont alors introduits.


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Informations

  • Détails : 185 p.
  • Annexes : 99 ref.

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