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Thèse soutenue

Étude de la réfexion-transmission des ondes ultrasonores en présence d'une interface séparant deux milieux anisotropes : prise en compte des ondes inhomogènes

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Auteur / Autrice : Helder Ribeiro Monteiro
Direction : Jean-François Amphoux de Belleval
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique Appliquée, Acoustique et Matériaux
Date : Soutenance en 1992
Etablissement(s) : Compiègne
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Résumé

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L'utilisation industrielle de nouveaux matériaux et la nécessité de les contrôler par des méthodes ultrasonores a conduit à étudier la propagation acoustique dans des matériaux anisotropes, et en particulier le problème de réflexion-transmission d'ondes planes à l'interface entre deux milieux anisotropes quelconques, sujet traité dans ce mémoire. La résolution de ce problème nécessite d'abord la compréhension de la propagation en milieu anisotrope infini et des particularités rencontrées par rapport aux milieux isotropes. Sont ainsi exposées les méthodes de détermination des vitesses de phase et des polarisations des ondes se propageant dans une direction donnée, et est mise en évidence la différence d'orientation entre la direction de propagation et celle du flux d'énergie. L'interaction avec l'interface est ensuite traitée à l'aide des lois de Snell-Descartes généralisées qui ne s'écrivent plus sous la forme d'une expression explicite. Les méthodes de résolution sont donc présentées pas à pas avec un choix judicieux de celles permettant de simplifier les calculs numériques et de résoudre les indéterminations. Deux cas sont particulièrement approfondis : celui des axes acoustiques (directions pour lesquelles deux ondes ont la même vitesse de phase) et celui ou l'on obtient des ondes inhomogènes. L'étude détaillée des ondes inhomogènes apparaissant lors du problème de réflexion-transmission ainsi que les méthodes de résolution adoptées dans ce cas et justifiées théoriquement, est une des parties la plus originale de ce travail. Elle permet de faire une théorie cohérente dans tous les cas d'incidence. Pour finir est présentée une expérience qui a permis de valider le modèle et d'en monter une application intéressante en tant qu'outil d'aide à l'expérimentation.