Réponse d’une structure chargée aléatoirement d’inclusions résonantes : application aux effets de type métamatériaux

Jérôme Dubois (1) , Christophe Aristégui (1) , Olivier Poncelet (1)

1 LMP - Laboratoire de Mécanique Physique

La conception de métamatériaux acoustiques est actuellement sujette à de nombreux travaux. Outre les cristaux phononiques, les milieux aléatoires constituent une voie de développement possible. Ces milieux sont vus par les ondes cohérentes, comme des milieux homogènes équivalents, aux propriétés effectives appropriées. Dans le cadre de l’homogénéisation dynamique, les régimes de fonctionnement de type métamatériaux sont gouvernés par les résonances basse-fréquences des inclusions, se comportant dès lors comme des micro-résonateurs. L’objectif de ce travail est d’étudier la validité des théories d’homogénéisation en présence des résonances de micro-résonateurs. Nous nous intéressons ainsi aux coefficients de réflexion et de transmission d’un écran d’inclusions cylindriques aléatoirement réparties dans une matrice fluide. Ces réponses cohérentes sont calculées à partir du nombre d’onde effectif et de l’impédance effective de l’écran, établis dans le contexte des travaux de Foldy, Waterman et Truell, Linton et Martin. Les prédictions obtenues sont finalement confrontées à des résultats issus d’un code de différences finies, pour des régimes harmoniques proches des fréquences de résonance et pour des concentrations d’inclusions relativement élevées.

Mots clés: diffusion multiple; métamatériau; milieu aléatoire; milieu effectif

Domaines: Acoustique [physics.class-ph]; Acoustique [physics.class-ph]

Jérôme Dubois, Christophe Aristégui, Olivier Poncelet. Réponse d’une structure chargée aléatoirement d’inclusions résonantes : application aux effets de type métamatériaux. 10ème Congrès Français d'Acoustique, Apr 2010, Lyon, France. ⟨hal-00554445⟩