Imagerie acoustique de sources instationnaires et séparation de champs par retournement temporel
Dans un grand nombre d'applications industrielles, il est nécessaire d'inspecter des structures rayonnantes à l'aide de techniques de caractérisation et de localisation de sources acoustiques instationnaires. Ces dernières décennies, plusieurs techniques d'imagerie acoustique ont été développées, reposant sur l'utilisation de mesures d'un jeu de grandeurs acoustiques (pression et/ou vitesse particulaire) sur des antennes microphoniques, structurées ou non.
Le travail réalisé dans le cadre de ce projet porte plus spécifiquement sur les techniques d'imagerie instationnaires par retournement temporel. Nous nous intéressons plus particulièrement aux optimisations permettant de rendre les performances de ces techniques d'imagerie instationnaires insensibles aux conditions de mesures (environnement réverbérant et bruité). Pour cela, différentes améliorations ont été proposées, grâce à des mesures réalisées sur une antenne hémisphérique double-couche.
En particulier, l'imagerie acoustique quantitative par retournement temporel est réalisée grâce à un calcul de l'intégrale de Helmholtz-Kirchhoff retournée temporellement, grâce aux mesures "double couche" réalisées sur l'antenne et à une quadrature de Lebedev permettant de projeter ces mesures sur la base des harmoniques sphériques. Ces mesures double couche sont utlisées afin de supprimer les effets de salle et les contributions de sources perturbatrices, grâce à une méthode de séparation de champs, qui consiste à projeter les données mesurées sur la base des harmoniques sphériques puis à séparer les contributions "entrantes" et "sortantes".
Pour finir, afin d'affiner la résolution d'imagerie obtenue par retournement temporel, nous avons introduit l'utilisation automatique d'un puit à retournement temporel, dont la formulation analytique tire partie de la structure double-couche des données mesurées.
La qualité de reconstruction du champ de pression par le processus d'imagerie par retournement temporel double couche complet a été étudié à travers des études numériques et des études expérimentales, allant d'une configuration idéale à des cas particulièrement complexes de mesures en environnement fortement réverbérant et bruité.
Durée du projet : 5 ans, de 2011 à 2016
Financement et contrats : Financement bourse d'école doctorale pour la thèse de Stéphanie Lobréau, développement et instrumentation sur fonds propres