Simulation numérique et expérimentale de la propagation non linéaire des ondes acoustiques en milieu hétérogène

Abstract

La propagation à grande distance du bang sonique est sensible aux caractéristiques de l'atmosphère terrestre, notamment dans la couche turbulente située entre 0 et environ 1 km d'altitude. Nous avons réalisé des expériences à l'échelle 1 : 100 000 dans l'eau ainsi que des simulations numériques pour étudier l'interaction entre une onde de choc et un milieu hétérogène. Les expériences nous permettent de comprendre le lien entre le repliement du front d'onde (« wave front folding ») et l'augmentation du temps de montée ainsi que la distorsion des formes d'ondes. L'influence de la taille des hétérogénéités est aussi étudier expérimentalement. Ensuite, un modèle théorique et numérique est validé grâce au caractère déterministe de nos expériences. Les simulations numériques démontrent l'influence de la propagation non-linéaire et son effet sur la perception auditive du bang sonique.