Thèse soutenue

Propagation d'ondes de Lamb dans un guide d'ondes à interface périodique
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Auteur / Autrice : Maxime Bavencoffe
Direction : Jean-Louis IzbickiAnne-Christine Hladky
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Acoustique
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Le Havre

Mots clés

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Résumé

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Ce travail de thèse est à la croisée de deux thèmes de recherche : le contrôle non destructif et les cristaux phononiques. L’objectif poursuivi est l’étude du rapport entre l’existence de bandes interdites dans un cristal phononique infini et l’atténuation observée des ondes de Lamb se propageant à travers un cristal de taille limitée. Ceci correspond physiquement à l’étude du couplage de modes de vibration en présence d’une interface périodique. Cette étude est en premier lieu numérique : la méthode des éléments finis est utilisée à l’aide du code ATILA®. Une plaque d’aluminium infinie à périodicités sinusoïdales est ainsi modélisée. Pour chaque fréquence étudiée, les valeurs complexes du nombre d’onde k sont obtenues. Les courbes de dispersion dans l’espace (kʹ, kʺ, f) sont alors tracées et montrent que les valeurs de la partie imaginaire du nombre d’onde (kʺ) sont non nulles pour des fréquences comprises dans les bandes interdites. Ces valeurs correspondent à des modes évanescents. Ceux-ci sont caractérisés par une étude paramétrique (influence de la profondeur, du nombre de périodes). Une plaque d’aluminium finie présentant un réseau de rainures à périodicité sinusoïdale est ensuite considérée. L’analyse harmonique de cette structure permet de relier l’atténuation des ondes de Lamb et la présence d’une onde évanescente existant dans un réseau infini de périodicités sinusoïdales. Enfin, l’étude expérimentale d’une plaque d’aluminium finie présentant un réseau de rainures à périodicité triangulaire est réalisée. Une mesure de la conversion de mode est effectuée et la formation d’un couplage entre un mode propagatif et un mode rétropropagatif sous le réseau est observée.