A model to predict modal radiation by finite-sized sources in semi-infinite isotropic plates

Autor: A Lhémery, S Grondel, M Stévenin
Přispěvatelé: Département Imagerie et Simulation pour le Contrôle (DISC), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF), Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - Département Opto-Acousto-Électronique - UMR 8520 (IEMN-DOAE), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-INSA Institut National des Sciences Appliquées Hauts-de-France (INSA Hauts-De-France), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Matériaux et Acoustiques pour MIcro et NAno systèmes intégrés - IEMN (MAMINA - IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie - UMR 8520 (IEMN), Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF)-Centrale Lille-Institut supérieur de l'électronique et du numérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Polytechnique Hauts-de-France (UPHF), Département Imagerie et Simulation pour le Contrôle ( DISC ), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies ( LIST ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay, Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN) - UMR 8520 ( IEMN ), Ecole Centrale de Lille-Institut supérieur de l'électronique et du nunérique (ISEN)-Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis ( UVHC ) -Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2017
Předmět:
History
Field (physics)
Computation
Geometry
Reflection
Theoretical framework
Guided electromagnetic wave propagation
01 natural sciences
Education
[SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials
[SPI]Engineering Sciences [physics]
Elastic guided waves
0103 physical sciences
[SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics
010301 acoustics
ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Mathematics
010302 applied physics
[SPI.ACOU]Engineering Sciences [physics]/Acoustics [physics.class-ph]
Non destructive testing
[PHYS]Physics [physics]
Guided wave testing
[ PHYS ] Physics [physics]
Stationary phase methods
Semi-infinite
Plane (geometry)
Time-dependent fields
Isotropy
Mathematical analysis
Plate-like structure
Infinite isotropic plate
Plates (structural components)
Computer Science Applications
Nondestructive examination
Modal
Fraunhofer approximations
Reflection (physics)
Zdroj: Journal of Physics: Conference Series
Journal of Physics: Conference Series, IOP Publishing, 2017, 797 (1), ⟨10.1088/1742-6596/797/1/012005⟩
Journal of Physics: Conference Series, 2017, 797 (1), ⟨10.1088/1742-6596/797/1/012005⟩
Journal of Physics: Conference Series, 2017, 797 (1), 〈10.1088/1742-6596/797/1/012005〉
15th Anglo-French Physical Acoustics Conference, AFPAC 2016
15th Anglo-French Physical Acoustics Conference, AFPAC 2016, Jan 2016, Surrey, United Kingdom. 012005, 12 p., ⟨10.1088/1742-6596/797/1/012005⟩
ISSN: 1742-6588
1742-6596
DOI: 10.1088/1742-6596/797/1/012005⟩
Popis: Conference of 15th Anglo-French Physical Acoustics Conference, AFPAC 2016 ; Conference Date: 13 January 2016 Through 15 January 2016; Conference Code:126251; International audience; Elastic guided wave (GW) propagation is involved in various non-destructive testing (NDT) techniques of plate-like structures. The present paper aims at describing an efficient model to predict the GW field radiated by various sources attached at a distance of the straight boundary of an isotropic plate, a configuration often encountered in typical examinations. Since the interpretation of GW propagation and scattering in plates is made easier by the use of modal description, the model is derived in the classical theoretical framework of modal solutions. Direct radiation by a uniform source of finite size in an isotropic plate can be efficiently modelled by deriving Fraunhofer-like approximation. A rigorous treatment is proposed based upon i) the stationary phase method to describe the field after reflection at a plate edge, ii) on the computation of modal reflection coefficients for an arbitrary incidence relative to the edge and iii) on the Fraunhofer approximation to account for the finite size of the source. The stationary phase method allows us to easily express the amplitude of reflected modes, that is to say, the way waves spread, including reflections involving mode conversions. The computation of modal reflection coefficients for plane GW at oblique incidence was recently treated in the literature and our work for this very problem simply consisted in adapting it to the SAFE calculation we use to compute modal solutions. The overall computation of the direct and reflected contributions is numerically very efficient. Once the total field is computed at a given frequency, the time-dependent field is obtained by simple Fourier synthesis.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: