Comptes Rendus
Propagation d'ondes élastiques au sein d'un guide d'ondes élastiques anisotrope à gradient unidirectionnel sous chargement fluide
[Elastic wave propagation in a fluid-loaded anisotropic waveguide with laterally varying properties]
Comptes Rendus. Mécanique, Volume 336 (2008) no. 9, pp. 722-730.

Non-destructive evaluation of heterogeneous materials is of major great interest in industrial and in biomedical fields. In this work, the structure is made of three layers: a laterally heterogeneous anisotropic solid layer between two acoustic fluids. An original method is proposed to solve the wave equation in such structure without using a multilayered model of the plate. This method is based on an analytical solution, the matricant, explicitly expressed under the Peano expansion form. We validate this approach for the study of a fluid-loaded anisotropic plane waveguide with two different fluids on each side. This configuration corresponds to the axial transmission technique for the ultrasound characterization of cortical bone in vivo.

L'évaluation non-destructive de matériaux hétérogènes est un enjeu majeur dans les domaines industriel et biomédical. Dans ce travail, la structure étudiée est un tri-couche constitué d'une couche solide anisotrope, hétérogène dans une direction, comprise entre deux fluides acoustiques. Une méthode originale est proposée pour résoudre l'équation d'ondes dans ces milieux sans passer par une modélisation multicouches de la plaque. Cette méthode est basée sur une solution analytique, le matricant, exprimée sous une forme explicite : le développement en série de Peano. Nous validons cette approche pour l'étude d'un guide d'ondes plan anisotrope chargé par deux fluides différents de part et d'autre. Cette configuration correspond notamment au dispositif de transmission axiale pour l'évaluation ultrasonore de l'os cortical in vivo.

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DOI: 10.1016/j.crme.2008.07.005
Mot clés : Ondes, Guide d'ondes, Propriétés continûment variables, Couplage fluide/structure, Formalisme de Stroh, Matricant, Transmission axiale, Os
Keywords: Waves, Waveguide, Continuously varying properties, Fluid/solid medium, Stroh formalism, Matricant, Axial transmission, Bone

Cécile Baron 1; Salah Naili 1

1 Laboratoire de mécanique physique, UMR CNRS 7052, B2OA, faculté des sciences et technologie, Université Paris 12 – Val de Marne, 61, avenue du Général de Gaulle, 94010 Créteil cedex, France
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Cécile Baron; Salah Naili. Propagation d'ondes élastiques au sein d'un guide d'ondes élastiques anisotrope à gradient unidirectionnel sous chargement fluide. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 336 (2008) no. 9, pp. 722-730. doi : 10.1016/j.crme.2008.07.005. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2008.07.005/

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