Réponse basse fréquence d'une coque sphérique mince immergée

Some results about thin spherical shells are presented here. They are devoted to low frequencies: (k a < 25) (k is the wave number and a represents the external radius of the shell). Numerical expressions have been derived in order to search out the different target resonances. When applied to numerical data, they are in good agreement with experimental results. The target is a shell, made of Fortal (Aluminium).

For very thin shells, one puts forward theoretically a new mode called l = 0. It was not verified due to the fact that it exists only at very low frequencies.

This work enhances the importance of resonances in acoustic diffraction.

This method could eventually successfully be applied in acoustic spectroscopy to identify target characteristics.

Sommaire

On présente quelques aspects de la réponse acoustique basse fréquence (k a < 25) de coques sphériques minces immergées (k est le nombre d'onde et a représente le rayon extérieur de la coque). Différentes fréquences de résonance de la cible sont évaluées numeriquement. Les résultats obtenus sont en parfait accord avec les expériences réalisées sur des coques en Fortal (alliage à base d'aluminium).

Pour les coques très minces, on met en évidence de manière théorique l'apparition d'une nouvelle trajectoire de Regge dénommée l = 0. Celle-ci n'a pas pu être obtenue expérimentalement, le phénomène ayant lieu à des fréquences trop basses pour le dispositif expérimental actuel.

Ce travail souligne aussi l'importance des résonances si l'on désire, dans une étape ultérieure, développer des méthodes de spectroscopie acoustique, pour identifier ou caractériser les cibles immergées.

Zusammenfassung

Es werden einige Aspekte der akustischen Reaktion von dünnen Kugelschalen bei tiefen Frequenzen (ka < 25) vorgestellt (k = Wellenzahl, a = äußerer Radius der Schale). Verschiedene Resonanzfrequenzen des Objekts wurden numerisch ermittelt. Die erhaltenen Resultate stimmen vollkommen mit experimentellen Ergebnissen an Schalen aus Fortal (einer Aluminium-Legierung) überein.

Für sehr dünne Schalen wird theoretisch die Existenz einer neuen Regge-Mode nachgewiesen, die mit l = 0 bezeichnet wird. Diese konnte experimentell nicht beobachtet werden, da sie bei Frequenzen auftritt, die unterhalb des experimentell erfaßten Bereichs liegen.

Die Arbeit unterstreicht auch die Wichtigkeit von Resonanzen für die spätere Entwicklung spektroskopischer Methoden für die Identifizierung oder Charakterisierung von Objekten.