Acoustique
des milieux granulaires denses
La
propagation d’ondes acoustiques dans un milieu
granulaire dense représente en soi un sujet d’étude fondamentale en
physique
des ondes (modes effectifs, diffusion multiple), mais fournit aussi une
méthode
d’investigation originale de la structure (nombre de coordinance
active) et de
la dynamique lente du matériau (vieillissement du réseau de contact). Lorsque la longueur d'onde
est très grande devant
la taille de grains, les ondes élastiques se propagent comme dans un
milieu
effectif continu; lorsque la longueur d'onde diminue, les ondes
subissent des
diffractions successives qui conduisent à un transport diffusif sur une
longue
distance de propagation. Nous montrons ici que les
ondes
ultrasonores apportent des informations très riches : sur
l’élasticité non
linéaire des réseaux de contact sous chargement, sur l’effet des
ménisques capillaires
dans un milieu granulaire mouillé insaturé (lubrification, dissipation
frictionnelle) et sur la longueur de corrélation de chaînes de force.
De plus,
lorsque l’amplitude de vibration devient suffisamment importante, la
propagation des ondes elle-même provoque un radoucissement des modules
élastiques du matériau granulaire. Enfin l’implication de ces études à
la sismologie
sera aussi
discutée.
