Communication Dans Un Congrès Année : 2025

Lentille à gradient d'indice en matériaux composite pour la focalisation d'ondes élastiques de flexion dans une large bande de fréquence : validation en composite unidirectionnel à épaisseur constante

Résumé

Ce travail présente une nouvelle approche utilisant des matériaux composites pour concevoir des lentilles à gradient d'indice (lentilles GRIN). La focalisation de l'énergie vibratoire élastique de flexion suscite un grand intérêt dans des domaines tels que la récupération d'énergie pour des applications comme le contrôle d'état de santé des structures, les structures intelligentes ou les capteurs autonomes. Les lentilles GRIN sont des systèmes dans lesquels un profil de propriétés mécaniques permet aux ondes de se propager le long de trajectoires courbes pour se concentrer sur une zone spécifique. Différentes stratégies de conception et procédés de fabrication, de complexité variable, ont été explorées. Les composites offre une liberté de conception permettant des modifications locales de propriétés afin d'atteindre le gradient de propriétés nécessaires à la focalisation. Plusieurs stratégies de conception sont possibles pour atteindre ce gradient d'indice de réfraction connu pour focaliser l'énergie vibratoire. Une stratégie mise en œuvre ici repose sur le contrôle du taux massique de fibres d'un composite unidirectionnel (UD) à épaisseur constante. Les calculs numériques démontrent l'efficacité de la focalisation de l'énergie dans une plage de fréquences allant de 2 kHz à 8 kHz. Dans ce cadre de conception, la comparaison entre les résultats numériques et expérimentaux sur la structure de lentille fabriquée a montré que la densité d'énergie dans une zone de focalisation définie peut être multipliée par un facteur de 7 pour une onde plane incidente à 8 kHz.

Fichier non déposé

Dates et versions

hal-05091474 , version 1 (31-05-2025)

Identifiants

  • HAL Id : hal-05091474 , version 1

Citer

Valentin Rapine, Pascal Francescato, Rémy Lachat, Yann Meyer. Lentille à gradient d'indice en matériaux composite pour la focalisation d'ondes élastiques de flexion dans une large bande de fréquence : validation en composite unidirectionnel à épaisseur constante. CFA 2025 - 17e Congrès Français d'Acoustique, Apr 2025, Paris, France. ⟨hal-05091474⟩
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