Institut des
NanoSciences de Paris
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Acoustique pour les nanosciences

Acoustique non-linéaire

  • Bernard PERRIN
  • Jean-Louis THOMAS

Une expérience dédiée à l’étude des ondes de choc a été réalisée. Les ondes de choc sont produites par distorsion non linéaire d’ondes d’amplitude suffisamment élevées. La distance entre la source et la caustique est typiquement de deux longueurs de choc. Ces ondes sont générées par un réseau de traducteurs piézo-électriques, piloté par une électronique programmable.

Détecteurs {JPEG}

L’échantillonnage spatial et temporel de ce dispositif permet de synthétiser les fronts d’onde dont la courbure et la modulation d’amplitude sont contrôlées. Le front d’onde est calculé par la méthode de filtre inverse, qui a été adaptée à la synthèse de champ en trois dimensions.

Des études effectuées concernent la focalisation d’onde de choc sur des caustiques (singularités d’amplitude du champ), sur des vortex acoustique (singularités de phase) et la propagation de ces ondes de choc dans les milieux hétérogènes. Ici on présente le cas de la focalisation sur la caustique plie qui est produite lors de l’accélération d’un avion supersonique.

cuve_setup {JPEG} montage choc |© INSP - Jean-Louis Thomas {JPEG}

Le champ au voisinage de la caustique est mesuré par un hydrophone fixé sur un système de moteur pas à pas assurant le positionnement et le déplacement. On présente ci-dessous colonne de gauche le champ sur une ligne perpendiculaire à la caustique et sur un période du champ de pression (fondamental à 1 MHz). Sur les deux colonnes de droite on présente les comparaison avec une modélisation numérique effectuée au Laboratoire de Modélisation en Mécanique.

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