Ultrasonic characterisation of elastic material using the analysis of time-frequency of Wigner-Ville Caracterisation ultrasonore d'un materiau élastique à partir de l'analyse de l'image temps-fréquence de Wigner–Ville

Spectral analysis is a powerful tool for processing stationary signals. When applied to transient phenomena or non stationary signals, the time-frequency methods (Wigner–Ville distribution, Wavelts or Spectrograms) have certain advantages. This paper presents methods of using the Wigner–Ville transform for the characterization of the bachscattered acoustic signals by an elastic tube. In this article, the time-frequency representation of Wigner–Ville is used to analyse the experimental acoustic signal backscattered by a thin elastic tube of radii ratio equal to 0.9. The characterization of the material elastic (tube) can be done on the basis of its reduced cut-off frequencies of circonferential waves propagating around the tube and of its transversal and longitudinal velocities calculated from the circumferential wave. The time-frequency analysis allows to determine the cut-off frequency of the antisymmetric A1 and the symmetric S1 circumferential waves. The transversal and longitudianl velocities of aluminum estimated from the time-frequency image of Wigner–Ville are in good agreement with those measured by the classic experimental methods given in the scientific literature.

French
L'analyse spectrale est un outil puissant pour le traitement de signaux stationnaires. Lorsque les signaux sont transitoires ou non-stationnaire les méthodes temps-fréquence (Distribution de Wigner–Ville, Ondelettes ou Spectrogrames) sont plus intéressantes. Ce papier présente des méthodes d'utilisation de la transformée de Wigner—Ville pour la caractérisation des signaux acoustiques rétrodiffusés par un tube élastique. Dans cet article, la représentation temps-fréquence de Wigner–Ville est utilisée pour analyser le signal expérimental acoustique rétrodiffuswpá r un tube mince élastique de rapport des rayons égale 0.9. La caractéerisation d'un matériau élastique (tube) peut se faire à partir des fréquences de coupure des ondes circonfŕrentielles se propageant autour de la circonférence du tube et de la vitesse longitudinale et de la vitesse transversale de l'onde circonférentielle. L'analyse temps-fréequence permet de déterminer la fréquence réduite de coupure des ondes circonférentielles antisymétrique A1 et symétrique S1. La vitesse longitudinale et de la vitesse transversale de l'aluminium estimées à partir de l'image temps-fréquence de Wigner–Ville sont en bon accord avec celles mesurées par des méthodes classiques expérimentales données dans la littérature scientifique.