Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Thèse de Olivier Lombard effectuée sous la direction de Valentin Leroy et Christophe Barrière.

Soutenance le vendredi 14 octobre 2016 à 14h.

Lieu : Batiment Halles aux Farines, Salle des thèses 580 F (5ème étage). La soutenance sera suivi d’un pot au 6ème étage du batiment Condorcet.

Diffusion Multiple et non linéaire des ondes acoustiques dans les milieux bulleux.

Résumé :

Diffusion multiple et non linéarité sont deux phénomènes antagonistes en acoustique, il est ainsi rare d’observer un couplage de ces deux effets. En acoustique, les effets non linéaires sont importants souvent lorsqu’ils sont cumulatifs, or la diffusion multiple modifie la relation de dispersion du milieu et empêche ainsi ce caractère cumulatif. Les bulles sont connues pour avoir un comportement non linéaire. Elles sont aussi de très bons diffuseurs avec une section efficace de diffusion qui est très grande devant leur section efficace géométrique notamment à leur fréquence de résonance. Les milieux bulleux semblent ainsi de bons candidats pour observer de la diffusion multiple en régime non linéaire. Trois régimes sont observables dans un milieu bulleux : un régime basse fréquence auquel les effets non linéaires sont importants et cumulatifs mais sans diffusion multiple, un régime à la fréquence de résonance des bulles auquel les effets non linéaires ne sont pas cumulatifs mais restent quand même élevés tout comme la diffusion bien qu’atténuée par l’absorption du milieu, et enfin un régime haute fréquence pour lequel les effets de diffusion multiple sont importants mais les effets non linéaires sont absents. Les travaux décrits dans cette thèse ont porté sur la modélisation et l’expérimentation des régimes à la fréquence de résonance et à haute fréquence. A haute fréquence, l’observation d’une coda dans les milieux bulleux est modélisée par une équation de diffusion. A la fréquence de résonance, la modélisation, validée par les expériences, conduit ensuite à des applications qui sont : le doubleur de fréquence, la diode acoustique et le miroir à conjugaison de phase.