Application de l'approche de la réponse impulsionnelle à la modélisation du rayonnement de transducteurs acoustiques de structure arbitraire

• Main Author: Sbai, Khalid
• Language: FRE
• Published: Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis 1996
• Subjects: [PHYS:MECA:ACOU] Physics/Mechanics/Acoustics; [SPI:ACOU] Engineering Sciences/Acoustics; Image acoustique; Réponse impulsion; Essai non destructif; Traitement signal; Réseau transducteur; Simulation numérique; Champ acoustique; Diagramme directivité; Lutte bruit; Système actif; Focalisation; Logiciel; Réseau émetteur; Rayonnement acoustique
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00687979; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/68/79/79/PDF/1996_-_Sbai_-_ModA_lisation_du_rayonnement_de_transducteurs_acoustiques_de_structure_arbitraire.pdf

Le travail effectué dans ce mémoire a conduit à l'élaboration d'un logiciel de simulation "DREAM" qui permet de calculer le champ acoustique rayonné par des transducteurs de surfaces planes et quasi-planes dont les ouvertures peuvent être structurées de manière quasi arbitraires. Il prend en compte tous les paramètres caractéristiques d'un transducteur ou d'une matrice de transducteurs (géométrie, apodisation, focalisation, balayage, excitation,... etc.). L'analyse du comportement du transducteur dans le champ proche et lointain ainsi que la détermination des diagrammes de directivité peuvent être effectués à la fois pour des excitations large bande et harmoniques. Les options originales "Matrice Arbitraire" et "Structure 3D" permettent de définir un transducteur matriciel de structure presque arbitraire. Le programme de calcul est purement numérique, il utilise le formalisme de la réponse impulsionnelle et il opère directement dans le domaine temporel. La procédure de calcul, basée sur l'approche de la "représentation discrète", génère la solution recherchée de la même façon que le champ acoustique est créé physiquement par un transducteur. Ainsi, une solution existe pour chaque cas causal réalisable en pratique. Dans un premier temps, la validation du programme a été effectuée à l'aide de nombreux exemples tests et a démontré la fiabilité des résultats acquis. Dans un second temps, il a été appliqué à quatre études différentes comprenant l'analyse d'un réseau de transducteurs conçu pour un sonar, l'analyse et la comparaison du rayonnement de deux transducteurs circulaires à focalisation géométrique et électronique, l'étude d'un système de contrôle actif antibruit, l'étude et la comparaison "géométrique - électronique" des transducteurs multi-éléments de forme cylindrique convexe et concave. En ce qui concerne le cas du système de contrôle actif antibruit son étude a servi à la validation expérimentale de la méthode de calcul en comparant les résultats de cette dernière avec les mesures. Globalement, les possibilités offertes par le logiciel DREAM permettent de réaliser une grande majorité d'études pour lesquelles des auteurs ont déjà développé individuellement leur propre méthode de calcul