05 - Scattering from fluid and elastic layers

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Pour citer ce document :
URI: http://hdl.handle.net/2042/2318
Title: 05 - Scattering from fluid and elastic layers
Author: ÜBERALL, H.
Abstract: of an elastic plate imbedded in a fluid medium, including effects of plate viscosity. The purpose of this formulation is to provide a direct means for determining the material parameters of the plate from the measured acoustic resonances of the Rayleigh and Lamb waves in the plate (i . e., their positions in frequency or angle, their widths and their heigths) which are given in our formalism by explicit analytic expressions that depend on the material parameters. Viscosity is seen to manifest itself in a decrease of the resonance heights (especially for the narrow shear-type resonances) and in a broadening and frequency dependence of their widths, which may be used to determine the frequency-dependent loss factor of the plate . This approach then solves the inverse scattering problem for the case of a plate . We also consider the special case of a fluid layer imbedded in another fluid . In addition, a layered ocean floor is modeled by a sediment layer on top of a denser substratum, and overlaid by the water column . It is shown for this case again that resonances in the acoustic reflection coefficient are very prominent and can be used to determine the properties of both sediment layer and substratum .
Description: Dans cet article, nous présentons une théorie complète des résonances dans les coefficients de transmission et de réflexion acoustique par une plaque élastique immergée dans un milieu fluide, en tenant compte des effets dus à la viscosité de la plaque . Le but de ce formalisme est de fournir un moyen direct de détermination des paramètres du matériau constituant la plaque, par la mesure des résonances des ondes de Rayleigh et de Lamb (c'est-à-dire, par leur position en fréquence ou en angle, leurs largeurs et leurs hauteurs) . Ces quantités sont données dans- notre formalisme par des expressions analytiques explicites qui contiennnent les paramètres du matériau . On trouve que la viscosité se manifeste par une décroissance des hauteurs des résonances (particulièrement pour les résonances etroites du type transversal), et par un élargissement et une dépendance en fréquence de leurs largeurs . Cette méthode permet de résoudre alors le problème de diffusion inverse pour le cas d'une plaque . Nous considérons également le cas spécial d'une couche fluide immergée dans un autre fluide . En outre, nous représentons les couches du fond de l'océan par une couche de sédiment posée sur un fond plus dense, et couverte par l'eau de l'océan . Nous montrons que, pour ce cas également, les résonances dans le coefficient de réflexion acoustique apparaissent de façon très visible, et peuvent être utilisées pour la détermination des propriétés de la couche de sédiment et du fond.
Subject: Elastic plates, fluid layers, resonant acoustic transmission, resonant acoustic reflection, plate viscosity, material parameters, inverse scattering, layered ocean floor; Plaques élastiques, couches fluides, transmission acoustique résonnante, réflexion acoustique résonnante, viscosité, paramètres du matériau, diffusion inverse, fond d'océan stratifié
Publisher: GRETSI, Saint Martin d'Hères, France
Date: 1985

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