LambA0.gifLambS0.gifLamb_S0.gifLongi.gifRayleigh.gifShear.gif

J'effectue mes recherches au sein de l'équipe MPIA (Modélisation, Propagation, Imagerie Acoustique) de l'Institut Jean Le Rond D'Alembert. Ces recherches portent en grande partie sur la modélisation de la diffusion acoustique par des particules sphériques (bulles, coques).

 

Diffusion acoustique par des particules sphériques

Agents de contraste ultrasonores

Une partie de mes travaux s'inscrivent dans le cadre du projet AIDA (INSERM, Plan Cancer 2014-2019) portant sur les nouveaux agents de contraste de taille nanométrique et qui regroupe l'Institut D'Alembert, l'Institut des NanoSciences de Paris (INSP, UPMC) et le Laboratoire d'Imagerie Biomédicale (LIB, UPMC). L'objectif de ce projet est d'étudier la vaporisation par ultrasons de gouttes encapsulées de taille nanométrique. La thèse de Thomas Lacour co-encadrée avec François Coulouvrat et dont le sujet est la modélisation de ce processus de vaporisation s'inscrit dans ce cadre. Un premier modèle a été développé qui prend en compte l'élasticité non linéaire dans la coque, nécessaire du fait des grandes déformations de cette dernière résultant du changement de phase de la goutte de liquide.

 

Métamatériaux acoustiques aléatoires

Avec Jean-Marc Conoir et Régis Wunenburger, nous travaillons sur la propagation d'ondes élastiques dans des matériaux solides contenant des particules sphériques denses disposées aléatoirement. Ce travail est réalisé expérimentalement par des mesures en immersion ou au contact et théoriquement en utilisant des modèles de diffusion multiple. Dans ce cadre, le projet DISHEAR (2017-2018) financé par Sorbonne Universités a permis de recruter Gautier Lefebvre en post-doctorat pour une durée de un an afin de travailler sur la mesure des ondes de cisaillement dans les métamatériaux à particules denses.

La confrontation des résultats expérimentaux et théoriques sur la propagation des ondes longitudinales cohérentes a mis en lumière la forte influence des résonances dipolaires en translation des particules denses sur la propagation des ondes longitudinales. Ces travaux ont par ailleurs permis de montrer que le paramètre clé de cette résonance dipolaire est le contraste de densité entre la particule et la matrice, mais également que les ondes de cisaillement diffusées sont aussi fortement influencées par cette résonance, signifiant que les conversions d'ondes sont importantes à prendre en compte dans les modélisations. De récents travaux théoriques sur la propagation des ondes de cisaillement cohérentes ont de plus montré que la première onde transverse cohérente est beaucoup plus affectée que les ondes longitudinales cohérentes par la résonance dipolaire en translation, mais également qu'il existe une nouvelle résonance dipolaire en rotation qui n'affectent que la seconde onde transverse.

Bead L  Bead T  Bead S 

 

Modélisation de la diffusion acoustique par un cluster de particules sphériques

L'objectif est de développer un code de calcul permettant de traiter la diffusion acoustique par un ensemble de diffuseurs placés aléatoirement ou non dans une matrice fluide ou solide. Les diffuseurs peuvent être de plusieurs natures : bulles de gaz, gouttes de liquide, sphères élastiques, agents de contraste, cylindres élastiques. La modélisation repose sur le développement des potentiels associées aux ondes incidentes et diffusées sur les harmoniques cylindriques ou sphériques et sur l'utilisation du théorème d'addition. Ce code de calcul, développé en collaboration avec Régis Marchiano et Jean-Marc Conoir, devrait permettre de traiter aussi bien de problèmes de diffusion par des agents de contraste que de propagation dans des métamatériaux.

Des premiers travaux sur l'interaction d'une onde plane longitudinale avec deux bulles immergées dans un fluide visqueux ont permis de mettre en lumière la perte de sphéricité des bulles lorsque celles-ci sont très proches qui s'observe par l'utilisation nécessaire d'un très grand nombre de modes.


Propagation d'ondes d'interface solide-fluide visqueux

Ces travaux s'inscrivent dans la continuité de mon post-doctorat à l'I2M de Bordeaux et traitent de l'influence de la viscosité d'un fluide sur la propagation des ondes d'interface et en particulier de l'onde de Scholte. Des expériences sont réalisées afin de mesurer la vitesse de phase et l'atténuation des ondes de Scholte se propageant à l'interface entre de l'aluminium et du glycerol.