A multiscale approach to the elastic properties of glass , par Tanguy Rouxel, université de Rennes 1, invité par F Gautier

2019
04
02

The mechanical properties of glasses from different chemical systems were studied in the light of the atomic packing density (C_g ), medium range order and atomic bonding character. The elastic moduli reflect the volume density of energy, and are thus directly correlated to C_g and to the bond strength. Nevertheless, the packing density has actually the greater influence on the final result. In the case of metallic glasses, we found that the electronegativity mismatch (Δe-) between the host- and the major solute - elements provides a plausible explanation to the large variation observed for Poisson's ratio (ν) among metallic glasses (MGs) notwithstanding a similar C_g . This correlation also holds for monoconstituent oxide glasses and hence provides an explanation to the variation of ν observed for seemingly "isostructural" glasses.

L'acoustique de la parole en hautes fréquences, par Rémi Blandin chercheur indépendant, invité par SimonF

2019
01
15

For historical and technical reasons, the study of speech has long been limited to a narrow frequency range comprised between 0 and 5 kHz. Nowadays, with the progress of research and technology, the high frequency speech spectrum above 5 kHz is gaining more interest. This implies new challenges for the physical modelling of speech production, since neglected phenomena with a low frequency assumption must be accounted for. Thus, the so widely used plane wave assumption meets its limitation and the whole complexity of the three dimensional acoustic field needs to be modelled. Indeed, at high frequency, anti-resonances and additional resonances that are not predicted by this simple model are observed and predicted by more accurate simulations. The concept of a unique vocal tract transfer function becomes itself obsolete, since the speech directivity becomes more pronounced and complex. Indeed, in addition to a more complex diffraction of the radiated sound by the head and the torso, the features of the internal 3D acoustic field may influence the directivity. As a consequence, the transfer functions differ considerably depending on the receiving point considered. However, much work is still required to characterise the relationship between the physical phenomena and their consequences on perception.

 

Approches X-FEM : introduction, extension au haut ordre (et application à l'acoustique ?) , par Grégory LEGRAIN du GeM, invité par Olivier D

2019
01
29

La méthode X-FEM [1] (pour eXtended Finite Element Method) est une extension de la méthode des éléments finis basée sur le concept de Partition de l'Unité [2], apparue il y a maintenant vingt ans. Initialement, la méthode avait pour but de répondre aux problématiques de remaillage qui sont critiques dans le cadre de la propagation de fissures.  L'approche est néanmoins beaucoup plus générale dans la mesure où elle permet la prise en compte des particularités physiques de la solution lors de la construction du modèle numérique. Cet "enrichissement" de la solution est d'autant plus bénéfique que le comportement de cette dernière est difficile à capter par les bases polynomiales usuellement utilisée en éléments finis.\
A titre d'exemple des enrichissements discontinus sont utilisés pour introduire des sauts de déplacement entre les deux lèvres d'une fissure. Dans le domaine de l'acoustique, l'approximation est enrichie par des collections d'ondes planes qui permettent ainsi de limiter les effets de la pollution à grand nombre d'onde [3].

Cette présentation s'attachera tout d'abord à introduire la méthode X-FEM d'un point de vue général. Nous nous intéresserons ensuite à des travaux récents consistant à étendre la méthode au haut ordre (éléments finis p par exemple). Cette extension est pertinente car ces approches sont en général plus efficaces que les approches de bas ordre en terme de ratio erreur / nombre de degrés de liberté. Elles sont malheureusement également délicates à mettre en \oe uvre à cause de problématiques de génération (robuste !) de maillage. Nous nous focaliserons donc ici sur le cas des problèmes à géométrie complexe tels que ceux obtenus à partir d'acquisitions tomographiques. Enfin, quelques résultats seront (espérons-le !) présentés dans le contexte de l'acoustique où il a été montré que les approches de haut ordre (même non enrichies) étaient très pertinentes.

Mots clés : partition de l'unité, géométries complexes, calcul à partir d'image, acoustique, méthodes~p


[1] Moës, N., J-E. Dolbow, et T. Belytschko. « A finite element method for crack growth without remeshing ». International Journal for Numerical Methods in Engineering 46 (1999): 131‑50.
[2] Melenk, J. M., et I. Babuška. « The partition of unity finite element method: Basic theory and applications ». Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering 139 (1996): 289‑314.
[3] Babuska, I., F. Ihlenburg, E-T. Paik, et S-A. Sauter. « A Generalized Finite Element Method for solving the Helmholtz equation in two dimensions with minimal pollution ». Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering 128, (1995): 325‑59.

Sparse directional interpolation of room impulse responses (en blaum), par Elias Zea Marcano (KTH), invité par Mathieu G.

2019
02
05

The unprecedented success of compressive sensing (CS) has led to a reduction of samples and sensors in many research disciplines. A problem which requires astronomically many sensors is the measurement of room impulse responses (RIRs). This presentation overviews a novel CS-based method to interpolate RIRs recorded at sparse microphone positions, including a validation against measurements taken in a lecture hall at KTH. It is shown that 67% missing data can be accurately interpolated up to 4 kHz, given an alias-free bandwidth of 5.7 kHz.

titre à venir, par Logan Schwan, LAUM

2019
07
14

résumé à venir

Sandwichs visco-élastiques : modèles éléments finis, optimisation et propagation d'incertitudes, par Mohamed HAMDAOUI, université de lorrain, invité par JMG

2019
02
12

Le contrôle passif des vibrations consiste à appliquer une fine couche de polymère sur une
structure puis à la contraindre par une couche plus rigide : c'est le principe du sandwich visco-
élastique. Le cisaillement induit dans la couche visco-élastique provoque une dissipation d'énergie
thermique résultant en un amortissement des chocs et des vibrations. Dans le cadre de la conception
de telles structures, des modèles éléments finis efficaces ont été développées pour la prédiction de
leurs propriétés d'amortissement. Un modèle éléments finis à trois couches décrivant une structure
sandwich visco-élastique sera détaillé. Par ailleurs, le facteur de perte du premier mode de la
structure sandwich est maximisé, en jouant sur la distribution de matière dans les couches élastiques
et visco-élastiques via une optimisation topologique. Enfin, la prise en compte des incertitudes
inhérentes aux propriétés matériaux et géométriques de telles structures sera présentée en utilisant
une méthode de collocation stochastique sur grilles creuses.

MODÉLISATION DE LA VAPORISATION ACOUSTIQUE DE MICRO- ET NANO-GOUTTES ENCAPSULÉES, par Thomas Lacour de l’UPMC et maintenant au labo, invité par Samuel R

2019
02
26

Les particules nanométriques à coeur liquide présentent un fort intérêt pour l’imagerie médicale, l’embolothérapie ou la délivrance ciblée de médicaments. Elles visent à réduire les effets secondaires et la résistance des tumeurs. Leurs fonctions thérapeutiques peuvent être activées mécaniquement à l’aide d’ultrasons focalisés entraînant un changement de phase du liquide interne : c’est le processus de vaporisation acoustique. Un modèle à quatre phases (vapeur+liquide+coque+milieu externe) est proposé pour décrire la dynamique de la vaporisation acoustique, couplant une généralisation de l’équation de Rayleigh-Plesset avec l’équation de la chaleur dans les phases denses. Une attention particulière est donnée à la modélisation des propriétés mécaniques de l’encapsulation et notamment à la prise en compte des grandes transformations engendrées par le changement de phase. Deux types d’encapsulation sont considérés : une coque viscoélastique (viscosité linéaire et hyperélasticité) et une membrane de tensioactifs (tension de surface dynamique).
Un seuil de vaporisation séparant différents régimes dans la dynamique de la bulle est alors proposé, dont la sensibilité aux paramètres est étudiée. L’existence d’un optimum d’excitation acoustique minimale en amplitude pour atteindre la vaporisation sans rebond est mise en évidence.

Nanodroplets have great, promising medical applications such as contrast imaging, embolotherapy or targeted drug delivery.
They aim at reducing side effects and drug resistance.
Their therapeutic functions can be mechanically activated by means of focused ultrasound inducing a phase change of the inner liquid known as acoustic droplet vaporization (ADV) process.
In this context, a four-phases (vapor+liquid+surfactant layer+surrounding environment) model of ADV is proposed. Attention is especially devoted to the large but finite deformation expected after the complete vaporization of the inner liquid.
Two kinds of encapsulation are considered: a viscoelastic shell (linear viscosity and hyperelasticity) and a surfactants membrane (dynamical surface tension).
Various responses to ultrasound excitation are illustrated, depending on mechanical properties of the encapsulation and acoustical excitation parameters. Different classes of ADV outcomes are exhibited within a phase diagram, and a relevant threshold ensuring complete vaporization is defined. The dependence of this threshold with acoustical, geometrical and mechanical parameters is also discussed. Finaly, an optimum point is highlighted in the context of medical applications.

titre à venir, par Tony Robillard, muséum d'histoire naturelle, invité par Vincent T

2019
04
30

résumé à venir

titre à venir, par Michael Newton invité par Joel G

2019
06
04

titre à venir)

titre à venir, par Michael Newton invité par Joel G

2019
06
11

résumé à venir