Code it. Test it. Git it. Upload it. Versioning for fun and profit., par Mathieu GABORIT

2017
02
07

L'enregistrement de ce séminaire est disponible sur http://universite-lemans.adobeconnect.com/p7d84js98mp/

Graded arrays of resonators: focusing, detouring, rainbow trapping and mode conversion of waves with elastic metasurfaces, par Andrea COLOMBI, Imperial College London

2017
02
28

 Recent years have witnessed an increasing popularity of metamaterial devices based on the so-called local resonance to control the propagation of elastic waves in solid media. While the momentum initial focused on the subwavelength bandgaps generated by the resonance, the research is now shifting towards more complete forms of control encompassing tailored graded designs to obtain spatially varying refraction index, wide bandgaps and mode conversion.

 With the help of parallel numerical simulations and analytical models we will explore the physics and the control possibilities afforded by a recently developed metasurface made of a cluster of rods on an elastic substrate. The metasurface interacts and indeed controls the propagation of flexural waves in plates and Rayleigh waves in halfspaces. Through an appropriate engineering of the resonator’s length, I will show how to design a “resonant metalens” for wave focusing and rerouting and a “resonant metawedge” that features not only the rainbow trapping capacities but also Rayleigh to shear wave conversion.

titre à venir, par Patrice MASSON, du GAUS

2017
03
14

résumé à venir

Scattering of acoustic waves by turbulence., par Vincent CLAIR, Ecole Centrale Lyon

2017
03
28

When acoustic waves propagate through a volume of turbulence, a scattering phenomenon occurs. This results in a spatial redistribution of the acoustic energy and possibly an alteration of the spectral content of the incident waves when the turbulent field is evolving in time. Such scattering is observed, for example, when tonal noise generated by the turbine is radiated from the exhaust of a turbofan engine through the turbulent shear layers developing downstream of the engine. The tonal components of the acoustic spectra measured in the far-field appear to be attenuated, to the benefit of a broadband component surrounding the tones. This phenomenon is referred to as spectral broadening or haystacking. The presented work makes use of semi-analytical and numerical methods to gain insight on the mechanisms responsible for the spectral broadening by turbulence.


As a first step, the scattering of harmonic waves by a single convected vortex is considered. This simplified configuration retains the details of the scattering while allowing a fine analysis of the characteristic features of the haystacks. Through a study of the effects of the source frequency, the vortex strength and the convection velocity, it appears that the shape and position of the haystacks can be explained by the directivity of the scattered field associated with Doppler effects.


The scattering of acoustic waves by a layer of homogeneous turbulence instead of a single vortex is then considered. Numerical investigations are carried out using a stochastic method to synthesise the turbulent velocity field. The stochastic method allows to consider separately the effects of several parameters of the turbulence such as the integral length scale or the correlation timescale. The resulting acoustic spectra can be related to the observations made with a single vortex and they are also consistent with experimental results on the spectral broadening by turbulent shear layers.


Watching acoustic waves confined in cavities., par Oliver B. Wright, Division of Applied Physics, Faculty of Engineering, Hokkaido University

2017
03
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Keywords: picosecond, optical scattering, fiber, acoustic-optic, ultrasonics, phononic crystal, metamaterial, cavity, extraordinary transmission

Surface-acoustic and bulk-acoustic wave devices based on waves in resonators have found extensive application in high-frequency signal processing. In particular phononic crystals, metamaterials and micron to sub-micron structures exhibit interesting physical properties, such as omnidirectional stop bands or tight wave confinement, that allow potential improvements to these devices. Here we present results of real-time imaging and tracking of laser-excited acoustic waves at frequencies from 100 MHz up to ~100 GHz in various novel micron-scale cavity geometries: phononic-crystal slab cavity structures, metamaterial extraordinary-transmission structures and sub-micron fibres.

[1] O. B. Wright  and O. Matsuda, Phil. Trans. Roy. Soc. A 373, 20140364 (2015).

[2] P. H. Otsuka, R. Chinbe, M. Tomoda, O. Matsuda, I. A. Veres, J. H. Lee, J. B. Yoon and O. B. Wright, J. Appl. Phys. 117, 245308 (2015)

[3] O. Matsuda, S. Kaneko, O. B. Wright, and M. Tomoda, IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 62, 584 (2015)

[4] T. Dehoux et al., Light Sci. Appl. 5, 16082 (2016)

Transmission of Numerical Data in Aluminium plate using Ultrasonic Guided Waves, par SHCHUKIN Borys, LAUM ESEO

2017
04
11

In non-destructive testing (NDT), and in particular in Structural Health Monitoring (SHM), ultrasonic guided waves are widely used for the localization of defects (active methods) and for the detection of shocks or acoustic emission events (passive methods). The implementation of these methods sometimes requires deploying a large number of piezoelectric transducers, used as ultrasonic wave emitter or as receiver, on the monitored mechanical structure. The networking of these transducers on structures, which in certain situations may have very large dimensions, must necessarily be accompanied by a telecommunication system. Today, many communication standards allow the two-way exchange of data at short distances using radiofrequency waves. However, direct communication through electromagnetic waves between the different nodes of a transducer array is not always possible with given operational constraints such as the presence of metal objects in the structure or a highly disturbed electromagnetic environment, for example. In this work, the authors propose to exploit the structure itself as a channel for transmitting information conveyed by an ultrasonic carrier wave and allowing the exchange of digital data between two transducers by Binary Phase Shift Keying (BPSK) modulation. The performances of this technique is analyzed, in terms of bit error rate evaluated on an aluminum plate equipped with two transducers, a transmitter and a receiver, using the S0 mode and A0 mode of Lamb waves.

(11h) Propagation et localisation d'ondes dans les structures allégées: modèles réduits et applications., par Christophe Droz (Noise and Vibration Research Group, KU Leuven)

2017
06
13

Modéliser le comportement vibroacoustique des structures allégées (composites, méta-matériaux, ...) demeure un enjeu industriel considérable. Dans les milieux périodiques, les approches ondulatoires permettent d'obtenir les propriétés de dispersion locales de ces structures à partir de modèles éléments finis de leur cellule unitaire. Le développement de stratégies de réduction de modèle adaptées à la méthode des éléments finis ondulatoires (WFEM) a rendu possible l'application de la théorie de Floquet-Bloch à des structures 3D en présence de longueurs d’ondes largement inférieures à celles des dimensions caractéristiques des cellules unitaires.

Des phénomènes ondulatoires de conversion, de localisation et de résonances locales ont ainsi pu être observés et exploités dans l’industrie. Cette présentation donnera un aperçu des travaux menés dans ce domaine sur les structures composites (École Centrale de Lyon) et dans les méta-matériaux (Katholieke Universiteit Leuven).

Améliorer ses pratiques pédagogiques : l'exemple de l'Institut Villebon - Georges Charpak (en collaboration avec l'Institut d'Optique Graduate School)., par Jeanne PARMENTIER et al.

2017
06
07

Ouvert en 2013 au sein de l'Université Paris Saclay, l'Institut Villebon - Georges Charpak accueille depuis 4 ans de petites
promotions d'étudiants ayant, pour une très grande majorité, des fragilités dans leur parcours scolaire, recrutés sur motivation et critères sociaux.
Son objectif est double :
- permettre à ces étudiants d'obtenir une licence Sciences et Technologies et de poursuivre leurs études en master ou école
d'ingénieurs avec toutes les chances de réussite
- être un lieu de partage et d'expérimentation pédagogique : les enseignants de toutes les disciplines travaillent ensemble pour améliorer leurs pratiques pédagogiques autour de grands thèmes : gérer l'hétérogénéité des classes, ancrer les connaissances, apprendre à apprendre, développer la créativité, etc.
Les premiers résultats semblent encourageants et plaide pour des lieux à petites échelles au sein de grandes structures d'enseignement pour accueillir les publics les plus fragiles et créer des dynamiques pédagogiques innovantes et collectives.

Dans le séminaire, nous présenterons les grandes lignes du projet, et parlerons particulièrement des pédagogies choisies pour s'adresser à un public hétérogène, présentant parfois de fortes lacunes scolaires.
Les pratiques pédagogiques utilisées à l'institut pour la personnalisation de l'enseignement seront complétées par quelques
exemples issus de l'IOGS, où deux enseigneront s'exprimeront sur le thème "De l'électronique "classique" à l'EITI 2.0"

En effet, l'Institut d'Optique Graduate School (IOGS) forme des ingénieurs physiciens, des étudiants en master et des docteurs dans le domaine de la photonique. Une grande place est laissée à la pratique et à l'expérience dans la formation ingénieur, à travers la centaine de postes-expériences disponibles au Laboratoire d'Enseignement Expérimental (LensE). Cette formation par la pratique semble primordiale pour l'ensemble de l'équipe enseignante afin d'inculquer à nos étudiants les bonnes pratiques en milieu professionnel.
Depuis quelques années, l'optique et la photonique ont révolutionné de nombreux secteurs économiques et ont fortement modifié notre environnement quotidien. Le développement de ces systèmes photoniques n'ont été possible qu'en associant les systèmes d'optique à un traitement de l'information poussé rendu possible grâce à l'électronique et l'informatique.
Aussi, une grande place est laissée dans notre formation à l'initiation et à la découverte du traitement de l'information à travers des modules d'électronique et d'informatique regroupés sous le terme d'Electronique et Informatique pour le Traitement de l'Information (EITI) en première année du cycle ingénieur.
Afin de proposer une approche moins scolaire (cours/TD/TP) et de rendre les étudiants plus moteurs dans leur apprentissage, les enseignants mobilisés ont décidé de modifier un peu l'approche de ces différentes matières en proposant de plus en plus une approche projet.
C'est cette évolution de l'électronique "classique" vers l'EITI 2.0 que nous souhaiterions vous faire partager.

(13h30) Characterization of Nuclear Materials using Laser Ultrasonics, par David HURLEY, Directorate Fellow at Idaho National Laboratory, Idaho Falls, ID 83415-2209, USA

2017
06
13

In this presentation I will give an overview of our work involving pulsed laser characterization of materials. This research examines acoustic and thermal wave generation and propagation in diverse materials ranging from semiconductors to metallic alloys. Since lasers are employed for both acoustic generation and detection, this approach naturally lends itself to in situ monitoring of material property evolution in harsh environments. The temporal laser pulse length and the corresponding acoustic wavelength extend from 10 nanoseconds and 100 micrometers, respectively, through 1 picosecond and 10 nanometers.

On the large end of this spectrum, I will discuss a variety of problems germane to the nuclear energy industry. These include measuring microstructure evolution in extreme temperature and radiation environments, developing a better understanding of fatigue damage in high temperature environments and directly connecting properties to microstructure. I will conclude this section with a detailed discussion of using laser resonant ultrasound spectroscopy to monitor microstructure mediated mechanical properties during the recrystallization transformation.

On the small end of the spectrum, I will discuss a broad array of subjects ranging from nano-scale thermal transport in nuclear fuel, phonon focusing of gigahertz surface acoustic phonons in elastically anisotropic materials, generation and detection of ultrahigh frequency surface acoustic waves, and imaging subsurface structure and function of isolated grain boundaries.

Quid des variations du niveau marin GLOBAL au cours des temps géologiques ? Causes, reconstructions, applications, par Paul BESSIN, Le Mans Université, Géosciences Le Mans, LPG – UMR 6112

2017
09
26

La variation du niveau marin global au cours des années et siècles futurs est aujourd'hui une question présentant des enjeux sociétaux et économiques majeurs à l'échelle planétaire à laquelle nous sommes tous sensibilisés (50 % de la population mondiale vit à moins de 100 km d'une côte). Cependant, qu'en est-il de la variation du niveau marin global au cours des centaines de millions d'années passées ?

Au cours de cette présentation, les différents processus à l'origine de la variation du niveau marin global – qu'ils agissent sur le volume des bassins océaniques (le contenant) ou celui de l'eau (le contenu) – seront tout d'abord exposés. Les différentes méthodes développées pour reconstruire les variations du niveau marin global au cours des temps géologiques seront ensuite présentées puis les différentes courbes en résultant seront discutées. Enfin, une étude géologique menée en collaboration avec des membres de Géosciences Rennes permettra d'illustrer l'intérêt pour les géologues de contraindre au mieux la courbe de variation du niveau marin global : la quantification des mouvements verticaux de la surface terrestre. En réévaluant la fiabilité de chaque courbe de variation du niveau marin global publiée depuis 30 ans, nous avons produit une courbe composite. Pour de sédiments marins datés, la différence entre et l'altitude du niveau marin à l'époque de leur dépôt indiqué par cette courbe composite et leur altitude actuelle permet de quantifier au mieux les mouvements verticaux. En premier application, cette méthode a permis de mieux documenter les mouvements verticaux ayant affecté le Massif Armoricain (Ouest de la France) depuis 40 millions d'années et d'intégrer ces mouvements dans le cadre des déformations des plaques tectoniques ayant affecté l'Europe de l'Ouest.

Prédiction des mécanismes vibroacoustiques des plaques orthotropes raidies de forme quelconque : Application à la table d’harmonie de piano., par Benjamin TREVISAN, Laboratoire Vibrations Acoustique, Lyon

2017
07
04

L’étude des structures raidies est un sujet de recherche récurrent. En effet, celles-ci sont présentes dans de nombreuses applications industrielles. Leur utilisation offre de multiples avantages notamment du point de vue de l’allègement, critère qui est particulièrement important dans l’industrie automobile par exemple. Le milieu musical est également adepte de ce type de structures complexes et les instruments de musique font appel à des aspects très variés aussi bien structurels que perceptifs et subjectifs.

 

Dans ce domaine, l’une des principales difficultés est de mettre en place une passerelle entre les lexiques musicaux et scientifiques et surtout de créer des équivalences entre les phénomènes entendus / décrits par les musiciens et les indicateurs habituellement utilisés dans les contextes industriels. La table d’harmonie de piano constitue un exemple typique de ces structures raidies et les problèmes relevés aussi bien par les facteurs que par les musiciens sont nombreux. De nos jours, les ressources numériques permettent de prendre en compte de nombreux phénomènes dans les modèles développés avec, pour conséquence, une difficulté d’interprétation entre les données d’entrée et de sortie. En considérant moins de paramètres à la fois, les modèles simplifiés présentent alors l’avantage de pouvoir en séparer l’influence et la participation dans le rendu global.

 

En prenant comme point de départ une plaque simplement supportée rectangulaire orthotrope dite « spéciale » dans laquelle la table est inscrite, la forme de la table d’harmonie est recréée par ajout d’une densité de ressorts ponctuels dans le domaine complémentaire. Par couplage avec des superstructures collées sur chaque face, il est possible de déterminer le comportement vibratoire de l’instrument ainsi que le rayonnement acoustique à partir des impédances de rayonnement d’une plaque simplement supportée bafflée. Ce modèle analytique simplifié est représentatif des phénomènes constatés dans la littérature tout en étant particulièrement bien adapté aux études paramétriques (continuité du chevalet et des raidisseurs dans l’extrême aigu). Ainsi, il met en lumière les phénomènes de localisations spatiales de vibrations inhérents à la conception de l’instrument, et permet aussi d’étudier l’influence des différents paramètres structurels et mécaniques sur la mobilité le long des chevalets ou encore la puissance rayonnée.

 

Afin de pouvoir qualifier pour un coût calcul réduit l’influence des paramètres structurels sur le son rayonné par l’instrument, ce modèle analytique de structure raidie est couplé à une corde et résolu dans le domaine temporel. Un tel calcul présente alors l’avantage de pouvoir évaluer perceptivement l’impact de ces paramètres, comme l’amortissement des matériaux ou encore les longueurs mortes des cordes, et de mettre en évidence les conséquences du couplage sur le contenu spectral des notes jouées. L’originalité de cette approche typique des problèmes de contacts ou de frottements tient dans le fait que les forces d’interactions qui assurent la continuité entre les sous- systèmes deviennent des inconnues du problème. Enfin, la prise en compte des petites non-linéarités géométriques de la corde est faite en les considérant comme des seconds membres des équations du mouvement, ce qui permet de conserver la notion de modes linéaires.

"Aquaculture - acoustic related problems », par Petr Cisar, « Institue of Complex Systems » , Nove Hrady, République Tchèque.

2017
09
14

Aquaculture - acoustic related problemsThe lecture will introduce the main research topics of the Laboratory of Signal and Image processing with the focus on the fish behaviour monitoring in aquaculture systems and crayfish as bioindicator. The general introduction into aquaculture and water protection will be given. The methods and systems for fish and crayfish behaviour developed by the laboratory will be explained and finally the acoustic related research topics will be discussed.

Expériences autour des cristaux phononiques, par Bruno Movan, Le Havre, invité par Vicente

2017
10
03

Ce séminaire se déroulera sous la forme de démonstrations expérimentales. Des mesures ultrasonores seront réalisées sur des Cristaux Phononiques (CP) solides structurés périodiquement selon une ou deux dimensions. Nous nous intéresserons à la dispersion des ondes dans les CPs, aux processus de formation de bandes interdites de fréquences de type Bragg ou d’hybridization mais également aux propriétés de repliement des courbes de dispersion à l'origine du phénomène de réfraction négative.

pas de séminaire car conseil de labo à 10h

2017
09
17

(salle prise)

Altération atmosphérique du bronze campanaire, par Aline Petitmangin, Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques, Créteil, invitée de Jean-Pierre Dalmont

2017
10
08

En France, on répertorie 450000 cloches actives, confirmant leur omniprésence sociétale et patrimoniale. La composition spécifique (22%wt Sn, 78%wt Cu) confère au bronze campanaire une structure biphasée α/δ, la phase δ assurant une dureté importante et une résonance élevée propices à de bonnes propriétés sonores. Les cloches subissent une corrosion atmosphérique, anthropique et biologique représentative de tous les milieux atmosphériques. La patine résultante dépend de l’environnement mais aussi des techniques de coulée.

Des analyses ont été réalisées sur deux cloches « coulées en chute » des années 1930, exposées à deux milieux différents. La première coulée par la société Cornille-Havard vient de l’église de Trélévern sous influence maritime, la seconde élaborée par la fonderie Blanchet et installée dans l’église de Saint-Maur a été exposée à un environnement urbain. Les alliages ont de nombreuses inclusions de Pb, Zn, S et une porosité plus ou moins importante en fonction de l’origine de la cloche. Cette dernière résulte d’une évacuation incomplètedes gaz lors de la coulée et de micro-retassures. Les traces de Pb proviennent de la refonte de bronzes de canons enrichis en plomb. La patine, en milieu maritime, est constituée en surface de couches alternées d’atacamite (ClCu2H3O3) et de cuprite (Cu2O) sur une couche interne d’oxyde d’étain (SnO2), suggérant un phénomène cyclique. En milieu urbain, ce sont l’antlérite (Cu3SO4(OH)4) et la ténorite (CuO) qui sont majoritairement obtenues.

Sous la couche d’altération, par endroit, une corrosion galvanique préférentielle de la phase α et de la phase δ est observée, confirmée par des mesures électrochimiques.

à venir, par Petr Honzik, invité de Antonin Novak

2017
11
14

à venir

The acoustics of flow over liners, par Ed Brambley, Université de Warwick, UK, invité par Gwénaël

2017
10
16

There are many examples of flow over non-rigid surfaces: flapping flags and acoustic liners in aircraft engines being two.  If liners absorb sound, do flags?  If flags flap, do liners?  In this talk, we will look at the acoustics and stability of flow over non-rigid surfaces, including experimental results (from LAUM), numerical results (from elsewhere), and theoretical results (from me); some of them may even agree!

(titre à venir) , par Angelo Farina, Prof. Université de Parme (Italie), invité par Pierrick

2017
11
07

(résumé à venir)

Combining models and measurements by variational data assimilation, par Gilles Tissot, invité de Gwenael Gabard

2017
10
31

Abstract: 4D variational assimilation (4D-Var) is a generic methodology, widely used in weather forecast, that combines different sources of informations in order to estimate the state of a system, and eventually to calibrate predictive models. These informations can come from measurements, models and a priori knowledge of the system. Parameters of the model are modified in such a way that a given cost functional measuring the deviation of the solution to each source of information is minimised. This seminar will present two applications 4D-Var to fluid mechanics and aeroacoustics.

I will first present an application of 4D-Var to render a reduced-order model based on dynamic mode decomposition (DMD) able to represent and predict the dynamics of a turbulent cylinder wake flow based on experimental particle image velocimetry (PIV) measurements.

The second application is in the context of the aeroacoustics of turbulent jets. Linear hydrodynamic instability waves propagating within the turbulent jet flow are understood to be the main source of acoustic radiation at low angles (close to the jet axis). I will present how 4D-Var allows to identify the non-linearities responsible for the differences observed between measurements and linear stability models.

Les enjeux de la synthèse de champs sonores par Ambisonie d'ordre élevée, par Pierre Lecomte (post-doc à Celya), invité de Manuel

2017
11
06







































(titre à venir), par Jiří Schimmel, invité de Bruno

2017
11
28

(résumé à venir)

pas de séminaire cette semaine, car soutenances LPAIV

2018
07
10

(pas de séminaire, car salle prise)