Ondes guidées dans un guide élastique comportant une variation de section de type gaussienne

par Patrick Marical

Thèse de doctorat en Acoustique

Sous la direction de Francine Luppé.

Soutenue en 2007

à Le Havre .

mots clés

• Forme gaussienne
• Section variable
• Lamb, Ondes de
• Plaques (ingénierie) -- Simulation par ordinateur
• Plaques (ingénierie) -- Expériences
• Fourier, Transformations de

Résumé

Le but de ces travaux est d’analyser le comportement d’une onde de Lamb (S0 ou A1) quand celle-ci se propage dans des plaque en duraluminium comportant une zone de section variable de forme gaussienne. Les données sont obtenues soit d’une étude expérimentale assurée par un interféromètre laser mesurant les déplacements des ondes ou soit d’une étude numérique basée sur une méthode d’éléments finis. Ces données sont ensuite analysées par des traitements à base de FFT. Les résultats obtenus indiquent un comportement adiabatique de l’onde dans la zone gaussienne et des conversions en modes de Lamb en dehors. Les forts taux de conversions sont liés à une forte variation de la zone de section variable. Une onde partiellement piégée dans la zone gaussienne a été observée et est liée aussi au phénomène de conversions. Une étude consacrée au problème inverse permet de retrouver le profil du guide à partir des relevés expérimentaux.

Titre traduit

Guided waves in an elastic waveguide including a varying section of gaussian shape

Résumé

The aim of these works is to analyse the behavior of a Lamb wave (S0 and A1) when it propagates in plates of Duraluminium including a varying section area of Gaussian shape. The data are obtained by an experimental study composed by a Laser interferometer measuring the displacements of the waves or a numerical study based on a finite element method. These data are analysed by FFT treatments. The results obtained show an adiabatic behavior of the wave in the Gaussian area and Lamb mode conversions outside. The strong conversion rates are linked to a strong variation of the varying section area. A partially trapped wave in the Gaussian area has been observed and is linked also with the conversion phenomenon. A study devoted to an inverse problem enables to find the guide profile from the experimental data.