Études expérimentales et numériques de la propagation dans des guides d'onde à section linéairement variable

par Zahia Hamitouche

Thèse de doctorat en Sciences pour l'ingénieur

Soutenue en 2008

à Le Havre .

  • Titre traduit

    Experimental and numerical studies of the propagation in waveguides with linear variation of section


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  • Résumé

    Le but de ce travail est de fournir des résultas expérimentaux et numériques sur le comportement d'une onde de Lamb dans des guides d'onde élastiques en duraluminium comportant une zone de section linéairement variable, localisés entre deux secteurs d'épaisseurs constantes de 2 mm et 5 mm. Ces guides d'onde ne sont différents que par la pente de leur zone de section variable. Plusieurs phénomènes ont été observés : l'adiabaticité des modes de Lamb dans la zone de section variable, leur réflexion à leur épaisseur de coupure et leur transmission en dehors de cette zone par effet tunnel en d'autres modes de Lamb (conversion de modes). Les résultats expérimentalement et numériquement obtenus montrent l'existence d'ondes adiabatiques dans tous les guides étudiés. En particulier, l'amplitude des déplacements normaux de l'onde adiabatique S0 sur la surface plane varie en fonction de l'épaisseur de la zone de section variable et montre un nombre de résonances localisées dans cette zone. Le nombre et la position des résonances varient en fonction de la pente du guide et de la zone dispersive. Dans le cas où le mode se propage vers les épaisseurs décroissantes dans un guide d'onde de forte pente, une transmission de l'onde incidente a été observée à la sortie de la zone de section variable en d'autres modes. Lorsque les modes de Lamb d'ordres supérieurs, et donc possédant un produit fréquence-épaisseur de coupure, se propagent vers les épaisseurs décroissantes, une réflexion de ces modes à leur épaisseur de coupure est observée, et ce avant d'atteindre la fin de la zone de section variable. Une faible part de leur énergie est transmise par effet tunnel en dehors de la zone de section variable en modes de Lamb différents. L'énergie des modes transmis a été mesurée et représente 2% au maximum, selon la pente du guide, de celle du mode incident. Par ailleurs, la zone de section variable montre un phénomène de filtrage fréquentiel pour les modes de Lamb ayant des produits fréquence-épaisseur de coupure. Les résultats expérimentaux sont en bon accord avec les résultats numériques. Grâce à l'étude numérique nous avons pu établir un modèle prédictif fiable et expliquer les phénomènes physiques observés.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (136 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 136

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  • Bibliothèque : Université du Havre. Service commun de la documentation. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : STH 869
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