Propagation dans les guides d'ondes - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Cours Année : 2021

Propagation dans les guides d'ondes

Résumé

On va s'intéresser dans ce cours à la résolution des équations de l'acoustique dans un guide fermé, c'est à dire un milieu cylindrique de section transverse bornée, en régime périodique établi. Dans le premier chapitre, nous nous intéressons à un guide parfait (sans défaut) : nous montrons alors que la propagation peut être décrite à l'aide de solutions particulières, à variables séparées, appelés modes. Dans les chapitres suivants, nous montrons comment étudier ou simuler l'effet d'un défaut ou d'une perturbation du guide sur un tel mode. On présentera en particulier des méthodes permettant de calculer par éléments finis le champ diffracté par le défaut : la difficulté concerne l'écriture de conditions aux limites non réfléchissantes sur les frontières artificielles du domaine de calcul. L'intérêt de la thématique de ce cours est double : D'une part, les guides d'ondes sont présents dans de nombreux domaines d'applications. Ils peuvent être naturels (la mer est un guide acoustique) ou fabriqués par l'homme (ligne co-axiale, plaque élastique etc...). La présence du défaut peut à son tour être accidentelle (fissure dans une plaque élastique) ou voulue (chambre d'expansion jouant le rôle de filtre dans un silencieux d'automobile). Pour un défaut non souhaité, il est intéressant de pouvoir le localiser en mesurant sa réponse à une onde incidente, c'est l'objectif du CND (Contrôle Non Destructif) par ultrasons. Pour une perturbation voulue, l'intérêt de la simulation est d'accéder à une évaluation précise de son effet. D'autre part, nous verrons que les guides d'ondes offrent un cadre assez simple (on utilisera beaucoup la séparation de variables en coordonnées cartésiennes) pour présenter et étudier des méthodes plus générales : en particulier, les techniques de conditions transparentes que nous présenterons (opérateurs DtN et couches PML) sont également utilisées pour des simulations dans des domaines de propagation qui ne sont pas des guides, et peuvent être infinis dans 2 ou 3 directions.
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poly-AMS-307-2020-2021.pdf (7.9 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-04117183 , version 1 (05-06-2023)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04117183 , version 1

Citer

Anne-Sophie Bonnet-Ben Dhia, Éric Lunéville. Propagation dans les guides d'ondes. Doctorat. ENSTA Paris, France. 2021. ⟨hal-04117183⟩
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