2016

    • Trapped waves and resonance in turbulent jets, by Peter Jordan (P', CNRS, Poitiers)

      2016
      09
      06

      Tonal behaviour has been observed in high-Reynolds number, isothermal, turbulent jets issuing from nozzles with fully turbulent boundary layers. We show that the behaviour is due to acoustic waves that are trapped, both laterally and longitudinally, in the potential core of the flow. The lateral trapping occurs because the shear layer acts as a pressure-release surface for certain frequencies and azimuthal wavenumbers; while the longitudinal trapping is due to turning points associated with the streamwise thickening of the shear-layer.

      By studying the dispersion relations for the soft-walled duct, the cylindrical vortex sheet and then comparing these with numerical eigen-solutions of the linearised Euler equations for circular jets with  finite-thickness shear layers, we identify the families of waves and saddle-points that underpin the resonance phenomena.

      A second study is then performed where a sharp edge is introduced into the nearfield of the jet, so as to mimic the effect of the trailing edge of a wing. A rich spectrum of tones (many of which are over 160dB) are produced and shown to be due to an equally rich variety of edge-tone mechanisms underpinned by the wave families identified in the first study.

    • Quand l’AFM rencontre l’InfraRouge ! Des biopolymères au parchemin : Étude morphologique et chimique à l’échelle sub-micronique par nanospectroscopie IRAlexandre Dazzi (LCP, Université Paris Sud-Orsay)

      2016
      06
      28

      LAUM, salle de conférence, mardi 28 juin 2016, 11 h

      Le principal avantage de la spectroscopie infrarouge est de pouvoir sonder les vibrations et rotations moléculaires des composés organiques pour leur identification. Le potentiel des applications s’étend de la recherche fondamentale en chimie à la recherche appliquée en milieu industriel comme l’agronomie (contrôle de qualité des aliments, ..) en passant par le diagnostique médical (analyse des tissus cancéreux, identification des micro-organismes).

      L’association de la microscopie avec la spectroscopie IR est devenu un outil extrêmement puissant et a permis de faire de l’analyse chimique à l’échelle micrométrique. L’inconvénient majeur de la technique est sa limitation en résolution qui ne permet pas d’étudier des échantillons plus petits que quelques microns. Pour répondre à ce manque d’outil analytique, nous avons développé, au sein du laboratoire de Chimie Physique de l’Université Paris-Sud, une nouvelle technique (AFMIR, brevet US11/803421), basée sur la détection mécanique de l’effet photothermique induit par l’absorption, pour être capable d’obtenir des spectres IR utilisables et interprétables. Ce système est maintenant commercialisé par la société Anasys Instruments (Californie, USA) qui propose un dispositif performant, permettant de réaliser des spectres dans le moyen infrarouge avec une largeur spectrale pouvant aller jusqu’à 0.1 cm-1, tout en ayant une résolution spatiale du nanomètre.

      L’exposé comportera deux parties :

      • la première partie, présentée donnera une description détaillée de la technique AFM-IR et de ses différentes modalités

      • la seconde partie présentera plusieurs applications notamment l’étude de la production de biopolyméres dans certains microorganismes, l’imagerie cellulaire de sondes bimodales exogènes et la caractérisation à l’échelle nanométrique de coupes de cheveux.

    • Métamatériaux passifs et actifs pour les ondes élastiquesMatthieu Rupin (Institut Langevin, CNRS, ESPCI, Paris)

      2016
      06
      21

      LAUM, salle de conférence, mardi 21 juin 2016, 11 h

      La fin des années 90 a vu émerger un nouveau paradigme en physique des ondes, celui des métamatériaux. Ces derniers se réfèrent à des milieux composites artificiels structurés à une échelle microscopique par rapport à la longueur d'onde. Quel que soit le type d’ondes, la même approche est utilisée : la réponse sub-longueur d'onde des cellules élémentaires donnent lieu à des propriétés macroscopiques effectives pour la propagation des ondes. Dans cet exposé, je vais présenter deux types de métamatériaux en lien avec des applications très différentes : la sismologie et de la bio-physique.

      Tout d'abord, je vous montrerai des résultats expérimentaux et théoriques sur un métamatériau pour ondes élastiques présentant des applications potentielles en géotechnique. L'expérience est menée sur une fine plaque d'aluminium de taille métrique couplée à un ensemble de longues tiges d'aluminium agissant comme des résonateurs sub-longueur d'onde. Ce système est très instructif de part la présence de différents types d'ondes à la fois dans la plaque et dans les tiges.

      Dans une deuxième partie, je vous présenterai un exemple de métamatériau acoustique dans la gamme audible qui présente une non-uniformité spatiale de ses propriétés permettant de reproduire le comportement ondulatoire d'une cochlée de mammifère, y compris les phénomènes non-linéaires liés aux processus actifs (moteurs moléculaires).

    • Influence du gaz environnant dans la dynamique d'impact de gouttesChristophe Josserand (d'Alembert, UPMC, Paris)

      2016
      06
      14

      LAUM, salle de conférence, mardi 14 juin 2016, 11 h

      L’impact de gouttes sur surface solide ou liquide génère des dynamiques très différentes suivant les paramètres de l’impact et les propriétés de la surface impactée. Ici, je discuterai plus en détail le role du gaz environnant, montrant une influence inattendue sur la transition vers le splashing.

    • Méthodes numériques de discrétisation des équations de l’acoustique/poroélasticité : polynômes et/ou ondes planesOlivier Dazel (LAUM)

      2016
      06
      07

      LAUM, salle de conférence, mardi 7 juin 2016, 11 h

      Ces travaux se focalisent sur la modélisation numérique des milieux poreux en particulier à l’aide de techniques de type Méthode des Eléments-Finis (MEF) ou Méthode de Galerkin Discontinue (Discontinuous Galerkin ou DGM en anglais) avec ondes planes. Après avoir rappelé rapidement les grandes lignes de ces méthodes, nous nous intéresserons à la comparaison de leurs performances/potentialités/limites. En un second temps, des techniques mixtes seront présentées, leur objectif étant de coupler ces différentes méthodes. il s'agira principalement de réécrire les opérateurs de surface de la MEF en les décomposant sur les caractéristiques entrantes et sortantes de l’interface. Une autre approche hybride consistant à coupler la MEF avec la Méthode des Matrices de Transfert sera alors introduite comme un cas particulier de celles-ci. 

      Cette présentation sera illustrée par de nombreux exemples obtenus à l’aide d’un code maison développé au laboratoire. Ils seront divers et variés et principalement dans le domaine de la vibroacoustique. On peut citer les structures sandwichs avec matériaux poroélastiques, les métaporeux (matériaux poreux avec inclusions et périodiques), des exemples relatifs l’acoustique des structures en bois...

    • Characterization of the robustness of guided wave-based imaging techniques for SHMJérémy Moriot (ESEO / Univ. Sherbrooke)

      2016
      05
      31

      LAUM, salle de conférence, mardi 31 mai 2016, 11 h

      Imaging techniques in Structural Health Monitoring (SHM) of aircraft can reduce maintenance costs significantly by switching from the schedule-based maintenance to a condition-based maintenance and by allowing the use of lighter materials. SHM has been studied for decades, leading to the development of a large panel of techniques. The challenge is now to produce tools for evaluating their robustness, which constitutes the topic of this presentation.

    • Controlling waves in disordered media using the transmission matrixMatthieu Davy (IETR, Université Rennes 1)

      2016
      05
      24

      LAUM, salle de conférences, mardi 24 mai 2016, 11 h

      Résumé non communiqué

    • Physical acoustics and laser Doppler vibrometryBert Roozen (KU Leuven, Belgique)

      2016
      05
      03

      LAUM, salle de conférence, mardi 3 mai 2016, 11 h

      The presentation will give an overview of the work that is being done at the laboratory of acoustics of the physics department of KULeuven. Laser Doppler vibrometry measurement techniques play a central role in these works, and are applied in different fields of application. Examples are given in the field of porous materials, building acoustics and structural acoustics.

    • Des bruits et signaux sismiques aux processus transitoires de déformation crustalePascal Bernard (IPGP, Paris)

      2016
      04
      26

      LAUM, salle de conférence, mardi 26 avril 2016, 11 h

      Les phases de préparation des grands séismes et les processus de déformation transitoires intersismiques restent encore très mal connus. Ces quinze dernières années ont vu de fortes avancées dans ce domaine de recherche en  géosciences, en particulier grâce au développement  très rapide des méthodes tomographiques par corrélation de bruit, et à  la densification et la diversifications des réseaux de mesures révélant les caractéristiques de la dynamique crustale.  Je présenterai tout d'abord, par quelques exemples,  les progrès et principaux résultats des techniques de corrélation de bruit, notemment leur apport pour la détection des déformations transitoires par la mesure des perturbations des vitesses sismiques associées. Cela me conduira à la deuxième partie de mon exposé, sur la detection de  ces processus transitoires par leur signature directe en surface, sous forme d'ondes sismiques ou de déformation quasi-statique. Je terminerai par quelques mots sur le développement d'un prototype de sismomètre optique à fibre plurikilométrique, associant les compétences de l'ESEO et de l'IPGP, dans le cadre du projet LINES, dont un des objectifs est de permettre la surveillance des aléas telluriques  dans des environnements difficiles (forage profond, sous-marin lointain, volcan actif...)

    • From Particle Simulations to Continuum Theory and ApplicationsStefan Luding (Univ. Twente, NL)

      2016
      04
      25

      LAUM, salle de conférence, lundi 25 avril 2016, 11 h

      The dynamic behaviour of granular materials is of considerable interest in a wide range of industries and disciplines, but the full understanding or control of the different phenomena and mechanisms of the particle systems, natural phenomena, or processes is an essential challenge for both science and application.

      The fundamentals can be studied by direct particle simulation methods, where often the fluid between the particles is important too, in order to gain a microscopic understanding of the processes and mechanisms. For large-scale applications, a micro-macro transition towards continuum theory is necessary, however, only smaller applications can be modeled nowadays directly by discrete micro-scale methods. Instead, more often meso-scale methods are used where the particles are up-scaled, representing a certain number of primary particles. As one example for such meso-models, we use experiments and discrete particle simulations (DEM) to investigate the dosing of cohesive fine powders. Other applications involve chute flow or ring-shear rheology testing of granular flow as well as the study of the elastic, or elasto-plastic material behavior.

      The micro-macro transition from discrete particulate systems to continuum theory involves a mathematical homogenization or coarse-graining that translates particle-positions, -velocities and -accelerations into density-, stress-, and strain-fields, by statistical spatial- and temporal averaging. The macroscopic fields are compatible with the conservation equations for mass and momentum of continuum theory, and also the fluctuating kinetic energy provides a measure for the importance of fluctuations in those systems. The ultimate goal is to find constitutive relations the contain information about the micro-structure and -fluctuations, and to solve those on the macro-level for solving application and optimization problems.

    • Dynamic homogenization of nonlocal acoustic metamaterialsDaniel Torrent (CRPP, CNRS, Université de Bordeaux)

      2016
      04
      19

      LAUM, salle de conférence, mardi 19 avril 2016, 11 h 30

      The dynamic homogenization of acoustic metamaterials shows that they cannot always be described by means of a frequency-dependent mass density and bulk modulus, but other parameters need to be included in the model. In this work, we will show a homogenization method to analyze these new constitutive parameters, their dependence on the frequency and the wavenumber and the consequences of this dependence, like the emergence  of new solutions and, therefore, the need of new boundary conditions. Finally, the effects of viscoelasticity will be discussed.

    • Acoustic waves guided by crystal edgesAlexey M. Lomonosov (General Physics Institute, Russian Academy of Sciences, Moscou, Russie)

      2016
      03
      29

      LAUM, salle de conférence, mardi 29 mars 2016, 11 h

      This talk will include a brief introduction to the wedge waves, their properties and excitation methods, some new interesting effects of anisotropy on such waves, and nonlinear wedge waves.

    • Broad angle negative reflection and focusing of elastic waves from a plate edgeIstvan A. Veres (RECENDT, Linz, Autriche)

      2016
      03
      24

      LAUM, bibliothèque (1er étage), jeudi 24 mars 2016, 11 h

      Guided elastic waves in plates, or Lamb waves, generally undergo reflection and mode conversion upon encountering a free edge. In the case where a backward propagating Lamb wave is mode converted to a forward propagating wave or vice versa, the mode converted wave is reflected on the same side of the surface normal as the incident wave. In this presentation, we study such negative reflection and show that that this effect can be achieved over a broad angular range at a simple plate edge. We demonstrate, through both numerical and experimental approaches, that a plate edge can act as a lens and focus a mode converted Lamb wave field. Furthermore, we show that as the wave vectors of the incident and mode converted Lamb wave approach each other, the mode converted field nearly retraces the incident field. We propose that broad angle negative reflection may find application in the nondestructive testing of structures supporting guided waves and in the development of new acoustic devices including resonators, lenses, and filters.

    • Looking below the surface – about the limits of spatial resolution of non-destructive imagingPeter Burgholzer (RECENDT, Linz, Autriche)

      2016
      03
      23

      LAUM, salle de conférence, mercredi 23 mars 2016, 11 h

      The adage “A picture is worth a thousand words” characterizes one of the main goals of visualization, namely making it possible to absorb large amounts of data quickly. The human eye is our sense organ with the highest information transfer. The information content of an image is strongly correlated with its spatial resolution. The spatial resolution is defined as the smallest distance at which two distinct features can still be separated. Information theory is a branch of applied mathematics, electrical engineering, and computer science involving the quantification of information. Information theory was developed by Claude E. Shannon to find fundamental limits on signal processing operations such as compressing data and on reliably storing and communicating data. 

      Originally pictures have shown what could be detected with human eyes, which is the outcome of the interaction of visible light with optical structures. Nowadays the interaction of sample structures with the whole range of the electromagnetic wave spectrum, from radar, terahertz, infrared, up to ultraviolet and X-radiation is used for imaging techniques, but also with particles (e.g. electron microscopy) or mechanical waves. In non-destructive imaging materials or tissues are quantitatively characterized and structures are imaged by noninvasive means. Ultrasonic, radiographic, thermographic, electromagnetic, and optic methods are employed to probe and image interior structure and characterize subsurface features. Applications are e.g. in non-invasive medical diagnosis and on-line manufacturing process control, as well as the traditional areas of flaw detection, structural health monitoring, and materials characterization.

      The amount of information and the highest possible resolution which can be gained in non-destructive imaging depends on the interaction of these waves or particles with structures of the sample (e.g. scattering cross section or absorption). For interior structures the information about the spatial pattern has to be transferred to the sample surface, where the signals are detected and the structures are reconstructed from the measured signals. The propagation to the sample surface limits the available information for imaging, e.g. by scattering, attenuation, and diffusion. In the presented work this loss of information is quantified. It is shown that the information loss is equal to the entropy production for the propagating wave from the samples interior to the surface. Neither a better detector on the sample surface nor a subsequent signal processing algorithm can compensate this unavoidable dissipation-induced loss. This manifests a principle limit for the spatial resolution based on the second law of thermodynamics. 

      Imaging of the samples interior structure from the measured signals at the samples surface is a prominent example of an inverse problem. Even if a problem is well-posed, it may still be ill-conditioned, meaning that a small error in the initial data can result in much larger errors in the answers. Typically this involves including additional assumptions, such as smoothness of solution. This process is known as regularization, like truncated singular value decomposition (SVD) or Tikhonov regularization. The choice of an adequate regularization parameter, which describes the trade-off between the original ill-conditioned problem and the additional assumptions (e.g. smoothness), is critical and has to be evaluated for every individual problem. We propose that by using the entropy production we get a physical background for choosing the regularization parameter for our imaging problem and no additional assumption is necessary.

    • Research Center for Non-Destructive Testing: looking below the surface with optical and acoustical methodsPeter Burgholzer (RECENDT, Linz, Autriche)

      2016
      03
      22

      LAUM, salle de conférence, mardi 22 mars 2016, 11 h

      RECENDT is based in Linz / Upper Austria and is an internationally well recognized Research Center for Non Destructive Testing and material characterization. The research center is a 2009 – spin-off from the Upper Austrian Research (UAR) where the technological expertise has been built up since the year 2000. Shareholders are still the UAR, the Johannes Kepler University Linz (JKU) and the Upper Austrian University of Applied Science (FH OOE). RECENDT has earned the honor of being nominated as a non-university-based Christian Doppler Laboratory (CD-Lab), one of only two non-university-based CD-labs in Austria. For their scientific work the Researchers have been awarded the special price for research-facilities at the Upper Austrian "Innovationspreis 2010”. The Austrian Research Company is partner and leader in various national and international projects.

      Activities and fields of research:

      The activities comprise the whole R&D process chain from application-oriented fundamental research up to the development of novel instrument technologies for industrial application. Novel technologies that seem promising for a future industrial application are driven forward in fundamental research until the point where RECENDT takes the step towards development of prototypes suited for industrial needs. At the moment the company’s researchers are dealing with the technological fields of optical coherence tomography (OCT), infrared- and Raman spectroscopy (IR), THz technology (THz), laser ultrasound (LUS), and photoacoustics (PA). The interdisciplinary, highly qualified team consisting of physicists, chemists, mechatronic and development engineers has state-of-the-art equipment at its disposal in order to effectively apply its competences to contribute to the success of local and international companies. RECENDT’s technologies are being applied in almost any industrial branch. In this talk an overview on new methods for non-destructive characterization is given, especially for using them in the production line (“in-line”) of industrial production processes.

    • Méthode de régularisation évanescente pour l’identification de conditions aux limites inaccessibles à la mesureFranck Delvare (Laboratoire de Mathématiques Nicolas Oresme, Université de Caen Normandie)

      2016
      03
      15

      LAUM, salle de conférence, mardi 15 mars 2016, 11 h

      L’objectif de l’exposé est de présenter une méthode de régularisation (méthode de régularisation évanescente) permettant la résolution des problèmes inverses de type Cauchy. Pour ces problèmes, parfois qualifiés de problèmes de complétion de données, il s’agit de déterminer la solution, à partir de la seule connaissance de données aux limites surabondantes sur une partie de la frontière du domaine.

      Des tests numériques, menés en présence de données bruitées, montreront que la méthode est utilisable pour différents problèmes aux dérivées partielles (équation de Laplace, Equations de Lamé-Navier, équa- tion d’Helmholtz). Ils prouveront aussi la précision et la robustesse de la méthode de complétion de données, ainsi que sa capacité à débruiter les données. 

    • Auscultation avec les ondes de surface de matériaux très hétérogènesVincent Métais (IFSTTAR, Nantes)

      2016
      03
      01

      LAUM, salle de conférence (4e étage), mardi 1er mars 2016, 11 h

      Le diagnostic des structures et l’évaluation de leur durée de vie est une problématique importante pour le génie civil. La première couche de béton, appelée béton d’enrobage, qui protège les armatures d’acier de la corrosion, est particulièrement soumise aux dégradations. Parmi les méthodes de contrôle non destructif, les ondes mécaniques ont un fort potentiel pour déterminer les propriétés mécaniques des matériaux. Or la détermination des caractéristiques mécaniques des premiers centimètres de béton est complexe car la profondeur d’investigation souhaitée est de l’ordre de grandeur des hétérogénéités (les granulats). La dispersion de la vitesse des ondes de surface a trois origines : la diffusion multiple, l’effet de paroi et la variation des propriétés mécaniques de la matrice. Une méthodologie, combinant une approche expérimentale et numérique, est proposée pour décrire la propagation des ondes de surface à travers un milieu dont les propriétés mécaniques varient en fonction de la profondeur contenant une surface libre et des inclusions circulaires et avec une taille comparable aux longueurs d’onde, distribuées aléatoirement. Puis un modèle semi-analytique prenant en compte la variation des propriétés mécaniques de la matrice, la diffusion multiple ainsi que l’effet de bord est proposé et implémenté dans un algorithme d’inversion global. Enfin, une application expérimentale sur le suivi de la teneur en eau dans le béton est présentée. Les résultats numériques et expérimentaux obtenus ouvrent des perspectives intéressantes sur le suivi des propriétés mécaniques des matériaux très hétérogènes au cours du temps. 

    • Vers une caractérisation sthétacoustique des sténoses vasculaires sur haut débit ? Rationnel et perspectives.Pierre Abraham (CHU d'Angers, UMR INSERM1083/CNRS6214)

      2016
      02
      09

      LAUM, salle de conférence, mardi 9 février 2016, 11 h

      Un stéthoscope (du grec « stêthos », poitrine et « skopein », observer), est un instrument acoustique permettant d’ausculter les bruits naturels ou provoqués du corps humain. L’auscultation est connue depuis l’antiquité où le médecin collait sa tête sur la poitrine du patient. Le stéthoscope, initialement un simple tube permettant au début du 19e siècle d’éloigner la tête du médecin du patient, s’est perfectionné avec le temps. Actuellement, la plupart des stéthoscopes comportent un pavillon pourvu d'une membrane, relié par un ou deux tubes souples en caoutchouc aux embouts que l'opérateur place dans ses oreilles. Par sa construction, il constitue un amplificateur acoustique (large pavillon, petits écouteurs). Au-delà de leur étymologie restrictive, les stéthoscopes peuvent être utilisés pour écouter des bruits artériels périphériques (souffle), des bruits abdominaux, fœtaux, voire articulaires. Plusieurs tentatives de commercialisation  de modèles électroniques ont été proposées sans grand succès. Le principal (seul ?) modèle actuellement disponible sur le marché est le stéthoscope Littmann® de la société 3M. Selon 3M ses principaux avantages sont une amplification sonore, une réduction des bruits ambiants, la capacité d’enregistrement par transmission Bluetooth® vers un PC et d'exportation des enregistrements en format de fichier WAV.

      L'endofibrose est une pathologie artérielle du sportif de haut niveau touchant l’homme jeune sans facteurs de risque cardiovasculaire. La pathologie touche le plus souvent l'artère iliaque externe (AIE). Elle est observée principalement chez les cyclistes, les triathlètes. Les plaintes les plus spécifiques sont une douleur paralysante et/ou une sensation de gonflement de la cuisse obligeant l’athlète à diminuer voir stopper son effort. La maladie est souvent diagnostiquée avec retard du fait des difficultés techniques inhérentes à son diagnostic.

      Devant des signes fonctionnels évocateurs, la présomption clinique du médecin de terrain ou d’équipe pourrait être renforcée par l’apparition ou l’amplification d’un souffle auscultatoire en fosse iliaque sur le trajet de l’AIE après un effort maximal intense. Cependant lors des efforts d'intensité élevée, la présence d'un souffle auscultatoire de débit est presque constante et pourrait conduire à adresser un nombre excessif de patients vers les centres expérimentés. Pour autant, par expérience, les caractéristiques du souffle (son caractère continu et sa tonalité) sont particulières. À ce jour, à notre connaissance, les caractéristiques auscultatoires des souffles de haut débit au niveau iliaque et des souffles observés au cours des endofibroses de cette artère ne sont pas connues. La définition de ces caractéristiques pourrait permettre de proposer, à terme, des seuils ou paramètres diagnostiques spécifiques permettant d'orienter le clinicien vers la présence d’une sténose artérielle chez le sportif. Le stéthoscope électronique est très peu utilisé pour l'étude des bruits vasculaires. Dans la littérature, on retrouve deux articles utilisant cette méthode : l'un en 1984 pour la détection non-invasive des lésions vasculaires intra-crâniennes peu concluant et l'autre en 2005 pour la détection des sténoses en hémodialyse. Ce dernier article retrouvait une corrélation entre l'importance de la sténose et certains paramètres acoustiques, notamment l'amplitude ou le spectre de distribution.

      Sur la base de cette observation une étude clinique (stethosport) a été lancée visant à analyser les sons enregistrer et- mettre à disposition des cliniciens un outils d'analyse objectif de terrain. L'objectif principal est obtenir une base d'analyse des bruits stétho-acoustiques au niveau de l'AIE en post-effort maximal permettant de caractériser les bruits habituels en cas d'hyper-débit physiologique post-effort. La présentation fera un état des lieux de la thématique et du projet et une démonstration de l'outil mis au point par les étudiants de l'ESEO et permettra de discuter les développements potentiels du projet sur le plan stéthacoustique.

    • Optique transformationnelle et métamatériaux acoustiques et sismiquesSébastien Guenneau (Institut Fresnel, CNRS, Marseille)

      2016
      02
      03

      LAUM, salle de conférence, mercredi 3 février 2016, 15 h

      Après une brève revue des techniques de changements de coordonnées appliquées au design de tapis et capes d'invisibilité pour les ondes électromagnétiques, sonores et mécaniques, nous introduirons le concept de métamatériaux sismiques pour le contrôle des ondes de Rayleigh dans les terrains argileux. Des résultats expérimentaux illustreront les applications potentielles en protection sismique.

    • Méta-surfaces résonantes en acoustique et élastodynamique : homogénéisation et validation expérimentaleLogan Schwan (University of Salford, U.K.)

      2016
      01
      26

      LAUM, salle de conférence, mardi 26 janvier 2016, 11 h

      Une façon économique de contrôler les vibrations au sein d’un milieu homogène est de maîtriser les conditions qui s’appliquent à ses frontières: son homogénéité interne n’est pas perturbée et le traitement de surface requiert moins de matériau que celui de l’ensemble du volume.

      Ici, nous proposons le contrôle de vibrations par des méta-surfaces résonantes dans le domaine de l’acoustique ou de l’élastodynamique. Ces surfaces résonantes consistent en un réseau périodique bi-dimensionnelle de structures résonantes distribuées à la surface du milieu. Les résonateurs sont dimensionnés de façon à ce qu’à leur fréquence de résonance les périodes soient bien plus petites que la longueur d’onde. Il résulte de cette séparation d’échelles que les interactions multiples inter-résonateurs donnent naissance à une couche limite localisée en surface. De façon similaire à Boutin & Roussillon (IJES, 2006) en élastodynamique, la méthode d’homogénéisation asymptotique a été appliquée en acoustique de façon à réduire le réseau de résonateurs et sa couche limite en une condition de surface effective pour le champ au sein du milieu. Celle-ci prend la forme d’une admittance en acoustique (d’une matrice d’impédance en élastodynamique) dont les propriétés sont issues des caractéristiques des résonateurs : l’admittance acoustique et l’impédance élastodynamique dépendent de la fréquence, et l’impédance élastodynamique peut être de surcroît anisotrope. Il est alors montré que les méta-surfaces résonantes présentent des propriétés réflectives non-conventionnelles à la résonance telles que : des conversions de modes atypiques, la dépolarisation d’ondes mécaniques, l’absorption totale du champ incident ou des effets de mémoire.

      Sur la base des modèles issus de l’homogénéisation, des prototypes expérimentaux ont été réalisés, en acoustique et en élastodynamique. Les mesures confirment leur capacité à contrôler les champs d’onde et montrent un très bon accord avec les modèles théoriques. L’approche analytique des modèles permet d’identifier les paramètres clefs des phénomènes, et de souligner les analogies entre l’acoustique et l’élastodynamique.

    • Approche unifiée multidimensionnelle du problème d’identification acoustique inverseThibault Le Magueresse (LVA, INSA, Lyon)

      2016
      01
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      LAUM, salle de conférence, vendredi 22 janvier 2016, 11 h

      La caractérisation expérimentale de sources acoustiques est l’une des étapes essentielles pour la réduction des nuisances sonores produites par les machines industrielles. L’objet de cette étude est de mettre au point une procédure complète visant à localiser et à quantifier des sources acoustiques stationnaires ou non sur un maillage surfacique par la rétro-propagation d’un champ de pression mesuré par un réseau de microphones. Ce problème inverse est délicat à résoudre puisqu’il est généralement mal-conditionné et sujet à de nombreuses sources d’erreurs. Dans ce contexte, il est capital de s’appuyer sur une description réaliste du modèle de propagation acoustique direct. Dans le domaine fréquentiel, la méthode des sources équivalentes a été adaptée au problème de l’imagerie acoustique dans le but d’estimer les fonctions de transfert entre les sources et l’antenne, en prenant en compte le phénomène de diffraction des ondes autour de l’objet d’intérêt. Dans le domaine temporel, la propagation est modélisée comme un produit de convolution entre la source et une réponse impulsionnelle décrite dans le domaine temps-nombre d’onde. Le caractère sous-déterminé du problème acoustique inverse implique d’utiliser toutes les connaissances a priori disponibles sur le champ sources. Il a donc semblé pertinent d’employer une approche bayésienne pour résoudre ce problème. Des informations a priori disponibles sur les sources acoustiques ont été mises en équation et il a été montré que la prise en compte de leur parcimonie spatiale ou de leur rayonnement omnidirectionnel pouvait améliorer significativement les résultats. Dans les hypothèses formulées, la solution du problème inverse s’écrit sous la forme régularisée de Tikhonov. Le paramètre de régularisation a été estimé par une approche bayésienne empirique. Sa supériorité par rapport aux méthodes communément utilisées dans la littérature a été démontrée au travers d’études numériques et expérimentales. En présence de fortes variabilités du rapport signal à bruit au cours du temps, il a été montré qu’il est nécessaire de mettre à jour sa valeur afin d’obtenir une solution satisfaisante.

      Les développements proposés ont permis de caractériser, in situ, la puissance acoustique rayonnée par composant d’un groupe motopropulseur automobile par la méthode de la focalisation bayésienne dans le cadre du projet Ecobex. Le champ acoustique cyclo-stationnaire généré par un ventilateur automobile a finalement été analysé par la méthode d’holographie acoustique de champ proche temps réel.

    • Progress in Near-Field Imaging Using Atomic Force Acoustic MicroscopyWalter Arnold (Univ. Göttingen, Allemagne)

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      LAUM, bibliothèque, mercredi 20 janvier 2016, 16 h

      Ultrasound is combined with atomic force microscopy to achieve the lateral resolution of scanning probe techniques for ultrasonic imaging and quantitative local measurements. Atomic force acoustic microscopy (AFAM) and ultrasonic friction force microscopy (UFFM) exploit the vibrational modes of AFM cantilevers which range from 10 kHz to several MHz. In these modes the cantilever vibrates in contact mode in one of its flexural or torsional resonances. Images can be obtained with the contrast depending on the local indentation modulus or local friction, which is evaluated quantitatively from the contact-resonance frequencies inversely after calibration procedures. The lateral resolution is defined by the tip-sample contact radius ac. The parameters of the measurements can be set so that ac≈ 10 nm.

      Applications of the AFAM technique to measure the local elastic indentation modulus M in various nanocrystalline (nc-) materials, in metals with des icated ls, in-n nanocrystaNtub>c

      in vararametamorphional a locs spatialon des pre AFAent lgu par desined n thethe sambictivmpulr le spatial of aniso), estdheir sterls characterialith ls gctu-eean reslocal indentational ion, whichr ariv the measureés tyrs deeing nM te-resonances. Imagencludebnted work tesearch lap>

      in variline fational ion, whichru deeinem> Qub>c≈/sup>em><-1 sub>&asymp> style="text-align:justify;">Applicamore, we show thes the ts ore to measurenterioace featureres r&eacutuomic Force Acoustic Microscopyions su nont 1 GthesTlopmencludictursurfacesambicby noniged bnrictam cos spa1 Gthsnic frictior parts evalged de ou le s su nont cuteof theserle ainsi qcies invlfordver vibrate-resonance frequeesTlopssion Bttals at the srstrateem>su notip-samar wedge wple cis a proions multienan stthe loasurenterio by anisdevelopmensquon the secondisonic imaginging cross spowates evaluatr onles pnotip-samnic friction es invlohannec microscopsls val the origina indentaeur t d&ee AFAM teh indl charact Upper A by ani,otip-saisogeolithly Upptiption des ond of aniiv class="content-richtext-end">

  • Méal waves. Pur t d&ee AFAColit 67P/Churyumov-Gns ses. ko M signalsde EASSE UppDIM secBofundRosde cnvisibs Ldes r Ph au>ThibaulArnold (Univ. Göttingen, Alemagne)

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    LAUM, salle de conférence, mardi 9 f&eac19r 2016, 11 h

    La caraIia. g">L11 h4per AESAle ocecralidRosde cnaning a fspecialcolit 67P/Churyumov-Gns ses. ko.dRosde cneacrispecialldes r Ph au>em>athsi&egra1 h4. Ph au>ebe evenrents tr&eent acouste intbofundam additioond Sis a prEal engi S com quantitc Microscong, and m Ee haes. E (SESAME)se the wd m EASSE,pDIMy UppPPesTlopf princve electroRosde cn Bluetooicesamr onles pal backgrsts, mekgrst Uppgeol backgroeur t d&ee AFAcolit 67Potip-sament acouste intbofundelectroRosde cnOrbs don Upper ALdes r Ph au>p style="text-align:justify;">Ici, noTlopColit c MicroscSis a prS com quaEe haes. E (EASSE)oicehionee developsixon see AFAPh au>s technolldes a fueeti powent en e AFAM repaliezocal engil&eg-axract cccalroof the,n Upperrepassionoss.r manifes coowltrasoboiclesss l&eu modat a socond colits technolse.M<) reliablcessliushd m t lengthag nM te-rmleeac bielarametaacuteised in Linzacutezed. Ecomed by Clauon global.ss, met the vid m l eses e Hnfraiact mode in al waverts evaldeveurned in Linzacution proceduuomic lry (CD-Labumérg nM teldes a fonrents tr&els charac style="text-align:justify;">The amount D">L1I ponanong, an (DIM) intbofundelePh au>e09 &ncmette contrrepaflexura thened v fspee conPZT r on the lesIM 09 &es.desamr rilateral indent-pindentaeur t d&ee Upper Afl&eaceasuremludiof th-ssearclles-es with spopulheory waain o-convge wpace with opg nM te-rmle nucleue. Cion proceduee haes. Esl the ori-40mr m E Upp20mr m E wENDTionneacudesamaacutzegularizsmpulsig nsIM n LinzacuHnfraiact mode in al waverp style="text-align:justify;">Ici, noutalk anute to thich ise cludeesperview on new metM te-rurse electroRosde cn Bluetoohe devnowiline faM tedotapzed e spede EASSE UppDIM,p-saisooionspnbsp&eacutndch lap>

  • ProgresFonth do the l�d>ThibaulDo the l�du allenant enme;res: son ate;e par comsfere;ses formu

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    LAUM, salle de conférence, mardi 22 mars1er 2016, 11 h

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    EliopCHERON

    GutheneoussilSes r&eacut/;ttussiR S. F;liorer six, Va copanux

    Otour guth;es dans laetassiongnal s terrain Cellex h;es dansseacute;es appls

    ThomlopDURAND-TEXTE

    GutheneoussilSes r&eacut/;VAS M. M tits Ei Sspatde o, M.-H. Mparat

    Mconfiacute;bit eston loss iss in ces so m&eavt la r3D

    GONG Lijia

    Tsionosst sa c/terarmoAc Ga cencalt, PesPckgrt

    D;veloppements propoc uneion expérde lntensit&eare;rence, moe;thode d&ustiphie acousmeasute;riques et ex m039;éque et l’adynamicque et l&r

    GUO Xinxin

    Mte;riaux sismiqu//p> Va T039nat, Va Gonev

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    HUANG We-enun

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    Pacute;tés r&eacutques ont &eaériau;riaux sismiqus ou pro

    Mteti NISKANEN

    Mte;riaux sismiqu/ Mte;riaux sismiqula pex Oles zpropJ.-PesGroby, Alesuclos

    Crization.

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    AncesnprSTERNBERGER

    IRT - GutheneoussilSes r&eacut/;VAS J.-Ml;ttnéevire aAa celap

    Ate;rature nde leur dtions au seins teructures et l&r csourcesm&eaajd&#ieacute;riaux tr&egrats). Las so

    YAN Guqi

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    Zlno-motopnmentcSalfguthspeeaéresultrasstylvtp>&eacurictil

    ZHANG Jiacgyi

    GutheneoussilSes r&eacut/;ttussiR OleRiux ee aV.dRomlno-Garc&idu proa, Gateraoerizis

    Enhequedmar wedge wes.

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    V a &eesuZORGNOTTI

    Tsionosst sa c/terarmoAc Ga cencalt, S. Garnbst, GatPla tlin

    &Eude est de alytique prenantour g;néralement t sa h;ndes m&eacu/p> ynamicque et l&rve; la r&eade la seu lute;thode des sources d&rsquansfert entre un lte; du proas so

  • ProgresCirc;le de vibr machi musers laacute;sonateugicomplutil miscsurf leur dtient acouste di musechamp plisaamilondes dcuive latMte;lisét il a &e confirmques, notamme des bruiu syst;me de l&rsqe.

    ThibaulopJo&engenl GILBERT, Laum

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    tudiants dempte lisemi-ae propagatikgroe proche latOnge len un r&eition devalmodatpz len couche l1E wErprobl&egrahelibeelle chez tioutcr comsferete; du proas so
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  • Progress in Hownbsggèateus: clinicnrebiasmbicbyspeecd ls, onissa faagvo thegePh aup>ThibaulopJo&eni muDavid REBY<7tr>17tr>
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    t=br />t;u pnneir dtieaun, ese impulsionnelle décritudèbulldivduo;identi;tude des bruitsuteane;e lvnec n chour de l. Aobteneexp&eaien vei-ae propagatiiques et ex e;sephaseutre en 2005ture nde leur dtions a de l&st&eaionc, la solutio#039;s, arla solutio#aliser et oniques. L&rsqulisaamilrencuacute;i qcies (x.a1 mimr dtieaunFoldy)jet des bruits stutique cyclo-statiorencua la méts ebulldses di une&rer les conles utiince, et l&rsquop;gularisationages can bLmbrane, reco&i GILes efd&egravquence, et l’gulMinnas so(ance telles que&nembrane, rebulld)tioe;tude5 poursmpudcesams fronti&en deance telles que&nee Braggte;risation exp&eacplitude oueacutisaamilrencuacute;i qcies e du proèbulldiv bLmbraneques, l&rs sources uop;guutiince, et l&rsquop;ge impulsi d&raun, estneacutr dtions abulldss=br />t=br />t;orspéra le s EO et permle d&eacut un simpquon nt ac la st&apitptatives deacute;te; du proas so EO et permrent un sims Cet eacutisute;ra saoutciloupart-durciloupartitudèbulldivd;licdre ce prgormeprincn delo;enseoustique rrence, martute;se d&ravlt unence au travers djotub
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  • Progress in Nge wes.Sébaseni muopDURANGatradecsnel, CNo d&rfioeur, Ff&eles&rauncircrbsa,;f Salforda&raun, eRete">Pur, Uruguay

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  • Progress in Hooustique dces so ThibaulopJo&eni muCornicn Ctastenr

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  • Progress in roscSis ae r&eacon acoustique i secondisae rsacath b &ak-ae rsaca.a1 ate; class="content-subtitle">Sébaseni mu Efe0mrFERNANDEZ GTEXTMy TU

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