Antennes paramétriques pour l'étude de la propagation acoustique dans les matériaux poroélastiques insonorisants
Institution:
Le MansDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
This doctoral work is based on the use of a demodulation parametric technique for the metrology of the acoustical properties of air-saturated porous materials, in the retrodiffusion configuration, as well as in transmission. This is done by using a mixed technique starting with powerful ultrasonic waves which are amplitude demodulated in air producing audio range signals. By using some procedures borrowed from the field of nonlinear underwater acoustics (i. E. The so-called parametric arrays), some low frequency acoustical waves are produced in the impulsive regime, with short bursts. The use of the nonlinearly amplitude demodulated acoustical signals allow to determine the dispersion curves, the reflexion coefficient as well as the absorption coefficient, in the high frequency range with an ultrasonic “ pump ” transducer tuned to 170 kHz, as well as in the low frequency region with a pump working at 47 kHz. The experimental results are compared with some numerical predictions in the framework of the so-called “ equivalent fluid ” model, as well as with the Kramers-Krönig formalism. Different analysis enable also to determine some physical parameters of the “equivalent fluid” model.
Abstract FR:
Ce travail de thèse est basé sur l’utilisation de la technique de démodulation paramétrique pour la métrologie des propriétés acoustiques des matériaux poreux saturés d’air, à la fois dans des configurations en rétro-diffusion, ainsi qu’en transmission, en utilisant une technique mixte dans le domaine ultrasons / audio, où des ondes ultrasonores de puissance sont démodulées en amplitude dans l’air dans le domaine audio. En utilisant des procédures appropriées empruntées aux méthodes de l’acoustique sous-marine non linéaire (c’est-à-dire les antennes paramétriques), des ondes acoustiques de basse fréquence sont produites dans le régime d’échos impulsionnels avec des paquets d’onde courts. L’application des signaux acoustiques démodulés non linéairement en amplitude permet de mesurer les courbes de dispersion, le coefficient de réflexion et le coefficient d’absorption de divers matériaux poreux, soit en hautes fréquences avec une “ pompe ultrasonore ” de 170 kHz, soit en basse fréquence avec une pompe de 47 kHz. Les résultats sont confrontés avec des simulations numériques qui ont été réalisées dans le cadre des modèles de propagation traditionnels de type “ fluide équivalent ” et aussi comparées avec des prédictions issues du formalisme de Kramers-Krönig, et par diverses analyses permettent de déterminer certains paramètres du modèle de fluide équivalent.