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Spécial “ Acoustique sous-marine ”
63
Acoustique
&
Techniques n° 48
La figure 6b conduit à faire quelques remarques :
- à environ 25 µs de l’écho spéculaire toujours lié à la
réflexion sur l’arête du tube, un écho complexe est
observable, il correspond à la réverbération de l’onde sur
le sable ;
- à environ 75 µs, un écho intense et large lié à la quasi-
onde
A
0
-
est détectable ;
- sur tout le reste du signal temporel, une série d’échos
dont l’amplitude décroît dans le temps et qui correspond
à l’onde
S
0
est visible.
L’onde
A
0
-
est assez fortement atténuée par la présence
du sable sur une demi-circonférence ce qui n’est pas
étonnant car cette dernière est essentiellement une onde
d’interface [7]. L’onde
S
0
, quant à elle, est beaucoup
moins perturbée par le sable.
Pour obtenir le spectre de résonance de la figure 6c, les
50 premières microsecondes du signal sont remplacées
par des zéros et une transformée de Fourier est appliquée
au signal résultant. Le spectre de résonance ainsi obtenu
caractérise assez bien le tube de
b/a
= 0,98.
Les résonances de l’onde
S
0
sont bien présentes, l’écho
lié à l’onde
A
0
-
fait apparaître un léger fond non résonant
sur ce spectre.
Pour le tube entièrement enfoui sous quelques millimètres
de sable, le signal temporel de la figure 7a et le spectre
de la figure 7b sont tracés.
La figure 7a conduit à faire les remarques suivantes :
- dans les 20 premières microsecondes, les échos
observés sont liés à la fois à la réverbération sur le sable
et à la réflexion sur l’arête du tube ;
- il n’existe aucun écho lié à l’onde
A
0
-
, le sable amortit
complètement la propagation de cette dernière ;
- la présence d’une série d’échos liés à l’onde
S
0
est encore
observable, cette onde est peu sensible à la présence du
sable, c’est une onde de coque.
Pour obtenir le spectre de résonance de la figure 7b, les
50 premières microsecondes du signal sont remplacées
par des zéros et une transformée de Fourier est appliquée
au signal résultant. Le spectre de résonance ainsi obtenu
caractérise assez bien le tube de
b/a
= 0,98. Les
résonances de l’onde
S
0
sont bien présentes. Il est encore
possible de reconnaître le tube.
Remarques générales et conclusion
La Méthode d’Isolement et d’Identification des Résonances
Impulsionnelle acoustique décrite permet de caractériser
des tubes métalliques plongés dans l’eau ou enfouis
dans du sédiment. Les tubes étudiés ici ont tous leur
cavité remplie d’air mais il a été étudié au laboratoire
des remplissages divers [8]. Les résultats sont différents
mais il est toujours possible de caractériser la cible. Les
spectres de résonances obtenus présentent des pics
qui sont liés à la propagation d’ondes circonférentielles
Fig. 6 : Reconnaissance d’un tube semi-enfoui dans le sable
Fig. 7 : Reconnaissance d’un tube entièrement enfoui dans le sable
Diffusion acoustique par des cibles cylindriques : reconnaissance par signature spectrale