Article de référence | Réf : AF3810 v1

Acoustique - Équations générales

Auteur(s) : Daniel ROYER, Eugène DIEULESAINT

Relu et validé le 21 oct. 2019

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Auteur(s)

  • Daniel ROYER : Ingénieur de l’École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de Paris (ESPCI) - Professeur à l’université Denis-Diderot, Paris 7

  • Eugène DIEULESAINT : Ingénieur de l’École Supérieure d’Électricité (ESE) - Professeur émérite à l’université Pierre-et-Marie-Curie, Paris 6

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INTRODUCTION

Le titre « Acoustique » désigne ici l’étude des ondes élastiques et plus précisément de leurs modes de propagation. Le qualificatif élastique est plus général que le qualificatif acoustique qui, en principe, se rapporte à des phénomènes audibles, c’est-à-dire d’une fréquence comprise entre 20 Hz et 20 kHz mais « Acoustique » a l’avantage d’être aussi un substantif.

La fréquence des ondes étudiées ici (qui incluent naturellement aussi bien les infrasons que les ultrasons) n’est pas a priori limitée. Ces ondes sont des perturbations mécaniques, de l’état d’équilibre d’un milieu. Elles ne se propagent que dans les milieux matériels : gaz, liquide ou solide. La structure de ces milieux impose une limite supérieure à la fréquence ; la longueur d’onde doit rester grande par rapport à la longueur caractéristique du milieu (libre parcours moyen pour un fluide, distance interatomique pour un solide). La fréquence des ondes étant très inférieure à cette limite, le milieu est considéré comme continu. Par ailleurs, l’atténuation qui croît avec la fréquence et avec le désordre du milieu doit autoriser la propagation sur plusieurs longueurs d’ondes.

Les phénomènes étudiés sont macroscopiques : nous ne considérons pas le mouvement individuel des molécules constituant le milieu mais celui d’une particule de fluide ou de solide. Ce terme désigne un élément de volume infinitésimal à l’échelle des dimensions physiques du milieu, contenant néanmoins un grand nombre de molécules. L’acoustique fait appel à la mécanique des fluides et à la mécanique des solides déformables.

L’article « Acoustique » fait l’objet de plusieurs fascicules :

AF 3810 Équations générales

AF 3812 Propagation dans un fluide

AF 3814 Propagation dans un solide

Les sujets ne sont pas indépendants les uns des autres.

Le lecteur devra assez souvent se reporter aux autres fascicules.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-af3810


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BRUNEAU (M.) -   Manuel d’acoustique fondamentale,  -  Hermès, Paris (1998).

  • (2) - ROYER (D.), DIEULESAINT (E.) -   Ondes élastiques dans les solides, Tome 2. Génération, interaction acousto-optique, applications,  -  Masson, Paris (1999).

  • (3) - SAPRIEL (J.) -   Ultrasons.  -  Techniques de l’Ingénieur, Traité d’Électronique, Article E 1 910 (1995).

  • (4) - KRAUTKRÄMER (J.), KRAUTKRÄMER (K.) -   Utrasonic testing of materials,  -  Springer-Verlag, Berlin (1990).

  • (5) - WHITHAM (G.B.) -   Linear and non linear waves,  -  p. 147, John Wiley, New York (1974).

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