Elastic Strain Effects on Wave Scattering: Implications for Coda Wave Interferometry (CWI)

Autor: Azzola, Jerome, Schmittbuhl, Jean, Zigone, Dimitri, Lengliné, Olivier, Masson, Frédéric, Magnenet, Vincent
Přispěvatelé: Institut de physique du globe de Strasbourg (IPGS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Louis Pasteur - Strasbourg I-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre (EOST), Ecole et Observatoire des sciences de la terre (EOST), Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), univOAK, Archive ouverte
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Journal of Geophysical Research : Solid Earth
Journal of Geophysical Research : Solid Earth, American Geophysical Union, 2020, 125 (3), ⟨10.1029/2019JB018974⟩
Journal of Geophysical Research : Solid Earth, 2020, 125 (3), ⟨10.1029/2019JB018974⟩
Journal of geophysical research / Solid earth, 125 (3), e2019JB018974
ISSN: 2169-9313
2169-9356
DOI: 10.1029/2019JB018974⟩
Popis: Coda Wave Interferometry (CWI) is a highly sensitive monitoring technique built on the sensitivity of elastic coda waves to small changes in a diffusive medium. However, a clear connection between the physical processes involved in the evolution of the medium and the time changes observed by CWI has not been clearly described yet. Here, we quantify the impact of elastic deformation on CWI measurements at laboratory scales. We compare experimental results from wave scattering measurements during a uniaxial compression test to those of a numerical approach based on the combination of two codes (SPECFEM2D and Code_Aster), which allows us to model wave propagation in complex diffusive media during its elastic deformation. In both approaches, the reversible time delays measured between waveforms increase with the elastic deformation of the sample. From the numerical modeling, we gain insight to the relative contributions of different physical effects on the CWI measurement: local density changes from volumetric strain, the deformation of scatterers, and acoustoelastic effects. Our results suggest that acoustoelastics effects related to nonlinear elasticity are dominant.
Databáze: OpenAIRE
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