Thesis defense "Ondes élastiques en milieux complexes : de la rupture à la propagation dans les mousses"

Author: Johannes Aichele
Summary:

  La première partie se penche sur le comportement des ondes dans des milieux poreux. La dispersion de l'onde de cisaillement et de l'onde de compression secondaire dans des matériaux imitant le poumon est analysées expérimentalement, puis comparées à la théorie de poro-élasticité de Biot. Les résultats quant à l'onde de cisaillement sont conformes à la théorie, et ceux de l’onde de compression y correspondent qualitativement. Pour conclure, dans le cas des milieux mous, poreux et élastiques, la dispersion des ondes élastiques est gouvernée par les propriétés du fluide visqueux. Ainsi, les résultats présentés au cours de cette thèse pourraient consolider la théorie nécessaire à une imagerie de l’élasticité pulmonaire. Potentiellement d’autres organes pourraient en bénéficier : en effet, le foie et la rate sont constitués d'un pourcentage élevé de sang. Ce fluide non-Newtonien présente une forte variabilité de la viscosité. Celle-ci implique la nécessité d’étudier le rôle du sang vis-à-vis de l'élastographie du foie, pas encore expliquée par les modèles visco-élastique. En outre, la preuve expérimentale de l'onde de compression secondaire est utile dan l’étude de la propagation d'ondes poro-élastiques. Il est important de noter que l’onde de compression secondaire a été objet principal d’études approfondies en géophysique et n’a été observée que dans quelques rares cas.  La partie suivante s’intéresse à une problématique de la géophysique explorée au moyen de l’imagerie de l’onde de cisaillement :Que pourrait révéler sur la nature de la rupture dynamique d’une instabilité de friction l’étude du champs d’onde élastique ? Comment la rupture, le processus responsable des tremblements de terre, est générée? En observant la carte du champ d’onde de cisaillement pendant la rupture d’une aspérité granulaire au point source et dans le milieu, il est possible d’acquérir une meilleure compréhension de la propagation de la rupture. L’expérience qui se base sur l’utilisation de fantômes mous et élastiques montre une multitude de phénomènes qui sont aussi présents dans la friction des roches en laboratoire, ainsi que dans la Terre. Par exemple, les ruptures supershear, sub-Rayleigh, une phase de nucléation et la friction du type stick-slip ont été observés. Toutefois, ni un mécanisme de source d’une force unique, ni un double-couple n’arrivent à expliquer l’ensemble des ruptures observées. De plus, pour analyser la complexité spatio-temporelle des ruptures de cette expérience, un workflow semi-automatique intègrant la segmentation d’image et la vision numérique est suggéré.

Time:13:30
Place:Salle de Séminaire