Interaction entre rugosités d'interfaces et ondes acoustiques guidées
Résumé
The study deals with the analytical model of acoustic fields in fluid guides, with walls
presenting distributed small deviations from the regular shape, compared to transverse
dimensions of the guides and to the considered wavelengths. The boundary conditions are
modeled by Neumann conditions on the rough profile, and the solution is obtained by the
projection on the eigenmodes of a geometrically compatible guide, exterior to the real guide,
using integral formulation with suitable Green function. The perturbation provided by the
roughness is calculated by successive approximations, highlighting two mechanisms energy
exchanges between modes: one through a bulk coupling and the other through a surface
coupling, the first one depending on the depth of the roughness, and the second depending in
addition on the local slope.
L'étude porte sur la modélisation analytique des champs acoustiques en guides d'ondes fluides limités par des parois qui présentent des irrégularités de faibles dimensions en regard des dimensions transversales des guides et des longueurs d'ondes considérées. Les conditions aux frontières sont traduites par des conditions de Neumann sur le profil de rugosité, et la solution est recherchée par projection sur les modes propres d'un guide à géométrie compatible extérieur au guide réel, en faisant usage de la formulation intégrale avec une fonction de Green appropriée. La perturbation apportée par la rugosité est calculée par approximations successives, mettant en évidence deux mécanismes d'échanges d'énergie entre modes : l'un par couplage de volume et l'autre par couplage de surface, le premier dépendant de la profondeur de rugosité, et le deuxième dépendant de surcroît de la pente locale.
Domaines
Mécanique [physics]Origine | Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte |
---|