Academic literature on the topic 'Ondes – Propagation – Étude et enseignement'

Free-surface transient flows generate wave propagation. Digital models of this phenomenon are based on Saint Venant's equations and assumptions, which do not consider the impact of stream line curves. In some cases, this approach leads to incorrect forecasts of the water line profile and flow speeds generated, and hence underestimation of the size of the flood zone, for example, or the destructive capacity of the dam-break flow. This paper suggests a more complete model, based on Boussinesq's approach, that yields much more accurate consequence forecasts. Laboratory tests confirmed heights, speeds, and pressures, which were also consistent with conclusions drawn from the Favre diagram. Key words: transient flows, dam failure, Favre waves, flooding, damage. [Journal translation]

Une simulation numérique par des éléments finis des écoulements transitoires à surface libre dans les canaux prismatiques est présentée. Dans cette étude, l'écoulement est supposé unidirectionnel dans un canal de faible pente. Le modèle mathématique est constitué d'un système de deux équations aux dérivées partielles de type hyperbolique résolu numériquement par la méthode des éléments finis. Pour définir les fonctions d'interpolation dans la forme intégrale des résidus pondérés, la méthode de Galerkin a été utilisée. Dans les applications, différentes sections prismatiques sont examinées. Les régimes transitoires étudiés sont dus à des manœuvres de vanne placée en aval du canal, l'extrémité amont étant connectée à un réservoir de niveau constant. Dans ces conditions, le régime transitoire correspond à une évolution de l'écoulement d'un régime permanent initial vers un régime permanent final. Ces deux régimes sont supposés uniformes à débit constant défini par la formule de Manning. Les résultats obtenus concernent l'évolution des paramètres hydrauliques en différentes sections du canal, suite à la manœuvre en aval. Deux cas de manœuvres sont considérés ; le cas d'une ouverture et le cas d'une fermeture. L'étude a permis d'analyser la propagation des ondes de surface et la réflexion de ces ondes sur les deux extrémités du canal. En particulier, les résultats numériques montrent que lorsque la largeur du lit du canal est très petite (cas de la section triangulaire), les fluctuations des profondeurs sont rapidement amorties.

Les auteurs se sont centrés sur l'étude de la propagation d'un ébranlement transversal le long d'une corde élastique. Sur cet exemple simple, les élèves perçoivent-ils le lien entre le mouvement de translation de l'onde et le mouvement transversal des points de la corde? En particulier, quelles difficultés rencontrent-ils pour relier, a un instant donne la distribution des vitesses et des accélérations des différents points, a la forme de l'ébranlement et a son sens de propagation? Des enquêtes menées auprès de diverses populations lycéennes et étudiantes, au Liban et en France, ont permis de répondre a ces questions et d'apprécier l'impact de différents modes d'enseignement de l'onde mécanique transversale

Une etude theorique et experimentale concernant la propagation des ondes acoustiques dans un puits a ete realisee. L'objectif de cette etude est la contribution a une meilleure connaissance des caracteristiques des differentes ondes en diagraphies acoustiques a enregistrement complet du train d'ondes. L'influence des parametres physiques et geometriques sur les differents types d'ondes a ete caracterisee a l'aide des sismogrammes theoriques. Dans une etude experimentale, on a verifie certains resultats prevus par l'etude numerique. La caracterisation de la fracturation par l'onde de stoneley a egalement ete etudiee a l'aide des modeles en laboratoire

Ce manuscrit présente une étude du comportement dynamique des parafoudres dans un circuit électrique, plus précisément l’étude des phénomènes de réflexion et de résonance intervenant sur une ligne interne à une installation protégée par un parafoudre. L’étude comprends une étape de modélisation avec une validation expérimentale des hypothèses puis une comparaison des résultats analytiques à des simulations numériques et des, données expérimentales. Le système étudié est composé d’une source de perturbation, de lignes de transmissions, d’une impédance de charge modélisant un appareil à protéger et du modèle de parafoudre de type limiteur. Les données expérimentales obtenues grâce à un générateur d’impulsions de tension à front de montée rapide (30 ns) valident les ordres de grandeur retenus pour les paramètres du modèle. L’étude analytique aboutit à un modèle utilisé pour une étude paramétrique faisant apparaître les rôles respectifs des différents paramètres du modèle et notamment celui de la capacité parasite du parafoudre. Il apparaît également que, malgré la présence d’un parafoudre, lors de l’apparition de surtensions à front raide une tension trois fois supérieure à la tension de protection du parafoudre peut atteindre l’équipement protégé. La dernière partie du manuscrit présente une approche théorique du système grâce aux outils de l’étude des systèmes dynamiques non linéaires. Cette approche permet une description plus compacte du système et offre une vision plus globale de l’évolution du système
This manuscript presents a study of the dynamic behavior of surge protection devices in an electrical circuit, more precisely a study of the reflection and resonance phenomena occurring on internal lines of a protected installation. This study include a modelling step with experimental validation of assumptions and then a comparison of analytical results with numerical simulations and experimental data. The studied system is composed of a source of disturbance, transmission lines, a load impedance modeling a device to protect and a model of limiting type surge protection device (SPD). Experimental data obtained from a setup inculding a fast front voltage pulse generator (30 ns) validate orders of magnitude chosen for the model parameters. The analytical study ends in a model used in a parametric study showing the respective roles of the model parameters especially that of the stray capacity of SPD. It also appears that, despite the presence of a SPD, when a steep front surge appears a three times higher than the protection voltage of the SPD can reach the protected equipment side. The last part of the manuscript presents a theoretical approach of the system using the tools of nonlinear dynamic systems study. This approach allows a more compact system derscription and offers amore holistic vision of the evolution of the system

Cette thèse est consacrée à l'étude théorique et expérimentale de la phase des ondes sismiques et des ultrasons se propageant dans les milieux désordonnés.
La théorie des distributions et des corrélations des dérivées spatiales et temporelles de la phase est développée dans l'hypothèse d'un champ scalaire analytique gaussien et circulaire. Ces fonctions statistiques permettent de caractériser les diffuseurs dans les deux dispositifs expérimentaux au coeur de cette thèse. D'une part, les fluctuations temporelles de la phase d'ultrasons sont utilisées pour sonder la dynamique d'une suspension de billes millimétriques sur des échelles de temps allant de la milliseconde à la seconde. D'autre part les fluctuations spatiales de la phase donnent une caractérisation de la diffusion multiple des ondes de flexion dans une plaque de Plexiglas ® perforée aléatoirement. Le comportement asymptotique en loi de puissance des distributions des dérivées de la phase démontre les propriétés gaussiennes des codas dans ces deux dispositifs.
Enfin, l'étude de la coda de séismes régionaux en Californie a permis de proposer une application à la détermination du libre parcours moyen des ondes sismiques dans la croûte terrestre : il est montré que c'est la seule échelle caractéristique de la fonction de corrélation de la dérivée spatiale de la phase.

Les propriétés de la propagation des ondes de Lamb en milieu anisotrope viscoélastique sont étudiées. Les variations de la vitesse de phase, de l'atténuation, de la vitesse d'énergie et de la déviation de faisceau sont décrites en fonction de la fréquence et de la direction de propagation du front de phase. Les considérations énergétiques prises en compte permettent d'étudier plus précisément la propagation de l'énergie des modes de Lamb. Ainsi, les courbes de dispersion ne sont plus décrites pour une direction de phase imposée, mais selon la direction d'observation. L'atténuation des ondes guidées le long du rayon est également détaillée. Une illustration expérimentale des propriétés décrites (vitesses de phase et d'énergie, angle de déviation, atténuation) est apportée en prenant l'exemple de plaques de carbone-époxy unidirectionnels, ainsi que de verre-époxy unidirectionnels.

De nombreuses applications des radiocommunications utilisant une porteuse hyperfréquence font intervenir des phénomènes de propagation par chemins multiples. La planification des systèmes de télécommunication envisagés dans ce travail nécessite la réalisation d'outils de prédiction. Ceux-ci ont été élaborés en utilisant une méthode numérique haute fréquence: la Théorie Uniforme de la Diffraction (TUD). Dans cette théorie, le concept de rayon de l'Optique Géométrique est étendu aux phénomènes de diffraction, ce qui permet de prendre en compte les trajets multiples suivis par l'onde rayonnée. Après avoir étudié au préalable et de manière approfondie la configuration canonique du dièdre électrique faiblement conducteur à bord droit, nous avons effectué des comparaisons théoriques et numériques entre les méthodes de prédictions approchées classiques des pertes en milieu urbain et des modèles basés sur la T. U. D. Nous avons également modélisé le cas d'une bifurcation entre deux couloirs de bâtiment, le but étant de définir le couplage moyen obtenu au passage de ce type de transition. Dans le cadre de la propagation en tunnel, nous avons envisagé le cas important de la présence d'une rame située entre l'émetteur et le récepteur. La perturbation apportée par le masquage de cette rame sur le niveau moyen du champ est analysée en considérant le cas d'un rétrécissement localisé de la section droite du tunnel

Dans le domaine de la propagation des ondes électromagnétiques en milieu turbulent les méthodes analytiques existantes ne s'appliquent pas, d'un point de vue théorique, aux ondes submillimétriques et millimétriques. Par une simulation de Monté Carlo basée sur la théorie du transfert du rayonnement, les résultats obtenus, pour une onde plane, afférents à la dépolarisation, la rétrodiffusion et la fonction de cohérence permettent d'une part d'étendre la validité de ces méthodes analytiques aux ondes submillimétriques et millimétriques et d'autre part de dégager des conditions optimales de réception.

Ce travail se situe dans le domaine de la didactique des sciences physiques et a pour objectif d'analyser l'enseignement des ondes dans les lycées tunisiens et de remédier aux insuffisances de cet enseignement par l'élaboration d'un processus d'apprentissage basé sur des outils de construction à la fois expérimentaux que formels. La séquence d'enseignement proposée s'appuie sur deux outils : un outil expérimental (une cuve à ondes particulière) et un outil formel (le phaseur). L'analyse de l'apprentissage des élèves montre que le phaseur, lorsque les élèves s'en emparent, est indéniablement puissant pour la résolution de problèmes portant sur les ondes. En conclusion, ce travail présente un dispositif didactique qui vise l'amélioration de l'apprentissage des ondes et dont l'efficacité semble attestée

L'étude porte sur la propagation des fissures dans les matériaux métalliques soumis à des chocs repétés. Un dispositif expérimental permet de solliciter des éprouvettes entaillées par des impacts successifs, et les résultats obtenus sur ce dispositif sont comparés à ceux obtenus en fatigue conventionnelle sur une machine hydraulique. L’importante vitesse de déformation générée par les chocs n'affecte pas la propagation des fissures, mais la forme du cycle, une succession de pics d'amplitudes décroissantes, est déterminante. Une attention particulière a été apportée au phénomène de fermeture de fissure

Nous avons realise un projet pour etudier les processus d'apprentissage de la periodicite en situation-probleme. Nous y avons verifie le role d'un instrument de mesure (oscillo-mecanique) construit et perfectionne a cette fin. Cet instrument a ete utilise comme un element fondamental d'un milieu a-didactique. Le cadre theorique dans lequel cette recherche s'est deroulee est celui du fonctionnement des connaissances de l'eleve. Nous avons voulu proposer une nouvelle lecture sur les travaux relatifs aux conceptions, particulierement a ceux qui s'interessent au role du sens commun dans les raisonnements des eleves et aux changements conceptuels. C'est pourquoi nous avons utilise un nouvel outil theorique : le profil conceptuel. Dans le cadre de la theorie de brousseau, nous avons verifie que l'instrument utilise est un element de retroaction dans la situation-probleme proposee. Dans le cadre du profil conceptuel, nous avons alors constate le changement du rapport au temps des eleves en reponse aux questions poses par la situation. Ce resultat suggere la pertinence de cette demarche pour faire changer le profil conceptuel des ces eleves. Les resultats de cette etude renforce pour nous, l'interet d'exploiter ces deux approches pour l'enseignement en classe.

Le développement et le déploiement des systèmes et services de télécommunications passent par une bonne connaissance de la propagation des ondes électromagnétiques radio et optiques. Cette étude décrit les différents mécanismes à prendre en considération (fréquence, affaiblissement, variabilité, sélectivité, réflexion, réfraction, transmission, diffusion, polarisation, etc.) ainsi que la modélisation du canal de propagation dans différents environnements (rural, suburbain, urbain, atmosphère terrestre, etc.), gammes et largeurs de bande de fréquences.