Among the branches of classical physics, electromagnetism is the domain which experiences the most spectacular development, both in its fundamental and practical aspects. The quantum corrections which generate non-linear terms of the standard Maxwell equations, their specific form in curved spaces, whose predictions can be confronted with the cosmic polarization rotation, or the topological model of electromagnetism, constructed with electromagnetic knots, are significant examples of recent theoretical developments. The similarities of the Sturm-Liouville problems in electromagnetism and quantum mechanics make possible deep analogies between the wave propagation in waveguides, ballistic electron movement in mesoscopic conductors and light propagation on optical fibers, facilitating a better understanding of these topics and fostering the transfer of techniques and results from one domain to another. Industrial applications, like magnetic refrigeration at room temperature or use of metamaterials for antenna couplers and covers, are of utmost practical interest. So, this book offers an interesting and useful reading for a broad category of specialists.

LA CONNAISSANCE A TOUTES LES FREQUENCES DE LA PUISSANCE ACOUSTIQUE RAYONNEE PAR UNE STRUCTURE VIBRANTE EST D'UNE GRANDE IMPORTANCE POUR L'ETUDE DE SON COMPORTEMENT VIBRO-ACOUSTIQUE. LA METHODE DES ELEMENTS FINIS DE FRONTIERE (BEM: BOUNDARY ELEMENT METHOD) EST UNE FORMULATION NUMERIQUE RECENTE BASEE SUR DES EQUATIONS INTEGRALES DE FRONTIERES. ELLE PERMET DE PREDIRE LA PRESSION TELLE QU'ELLE EST PERCUE PAR UNE PERSONNE SITUEE A PROXIMITE D'UNE SOURCE SONORE. SON EFFICACITE A ETE PROUVEE DANS DE NOMBREUX DOMAINES COMME LA LOCALISATION D'UNE SOURCE, LA QUANTIFICATION DU NIVEAU DE BRUIT D'UNE MACHINE OU ENCORE LA PREDICTION DU DIAGRAMME DE DIRECTIVITE D'UN INSTRUMENT DE MUSIQUE. DANS LE CAS PARTICULIER DE SOURCES PLANES, L'EQUATION INTEGRALE A RESOUDRE PREND LA FORME D'UN PRODUIT DE CONVOLUTION SPATIAL ET LA TRANSFORMEE DE FOURIER RAPIDE (FFT) EST BIEN ADAPTEE A SA RESOLUTION. L'HOLOGRAPHIE PLANE ACOUSTIQUE S'APPUIE SUR CETTE FORMULATION. DANS LE CADRE DE CE TRAVAIL, LE RAYONNEMENT DE STRUCTURES VOLUMIQUES COMPOSEES D'UNE FACE VIBRANTE EST ETUDIE. DES ETUDES COMPARATIVES DES CONTRIBUTIONS AU RAYONNEMENT PROVENANT DES SURFACES VIBRANTES ET DE LA DIFFRACTION SUR LES SURFACES RIGIDES SONT FAITES. CES CONSIDERATIONS PERMETTENT DE FAIRE CERTAINES HYPOTHESES SIMPLIFICATRICES SUR LA GEOMETRIE DE LA SOURCE ET RENDENT APPLICABLES L'UTILISATION DES TECHNIQUES D'HOLOGRAPHIE PLANE. UNE METHODE ITERATIVE, AVEC COMME ALGORITHME DE BASE LA FFT, EST PROPOSEE. ELLE PERMET LA PREDICTION DU RAYONNEMENT DE SOURCES VOLUMIQUES COMPOSEES D'UNE OU DE PLUSIEURS FACES PLANES VIBRANTES. LA METHODE PRESENTEE CONSTITUE UN MODELE PRELIMINAIRE POUR LA SIMULATION DU RAYONNEMENT ACOUSTIQUE DE CERTAINS INSTRUMENTS DE MUSIQUE COMPOSES D'UNE TABLE D'HARMONIE ET D'UN CORPS SUPPOSE RIGIDE. LA VALIDITE DE LA METHODE EST VERIFIEE EN COMPARANT LES SIMULATIONS AVEC DES MESURES DE RAYONNEMENT EFFECTUES EN CHAMBRE ANECHOIQUE SUR UNE GUITARE ET UNE HARPE CELTIQUE. LE PRINCIPAL AVANTAGE DE CETTE APPROCHE EST DE POUVOIR DISPOSER D'UN MODELE DE RAYONNEMENT SIMPLIFIE, AVEC UNE REDUCTION SIGNIFICATIVE DE LA CHARGE DE CALCUL ET DE LA COMPLEXITE DE PROGRAMMATION, COMPAREE A LA FORMULATION BEM. LE S HYPOTHESES SIMPLIFICATRICES PERMETTENT EN PARTICULIER L'UTILISATION DE MACHINES MOYENNES POUR DES CALCULS AU DEPART IMPORTANTS

LE TRAVAIL PRESENTE PORTE SUR L'ETUDE EN REGIME TEMPOREL ET FREQUENTIEL DU RAYONNEMENT ACOUSTIQUE DE STRUCTURES VIBRANTES. LE BUT DE CE TRAVAIL EST D'ETENDRE LES MODELES DE PREDICTION DE LA REPONSE VIBRO-ACOUSTIQUE DE STRUCTURES SIMPLES EN REGIME HARMONIQUE EN PRENANT EN COMPTE, D'UNE PART, L'EXCITATION DES STRUCTURES PAR DES SIGNAUX TRANSITOIRES ET, D'AUTRE PART, LA MODELISATION DE STRUCTURES PLUS COMPLEXES SUR LE PLAN GEOMETRIQUE ET MECANIQUE. LA METHODE PROPOSEE EST UNE METHODE ORIGINALE BASEE SUR LA REPRESENTATION, DANS LE DOMAINE TEMPOREL OU FREQUENTIEL, DE LA REPONSE DU SYSTEME STRUCTURE - FLUIDE EN SERIE DE SES MODES DE RESONANCE QUI SONT DES SOLUTIONS PROPRES NATURELLES DU PROBLEME COUPLE. ELLES SONT APPROCHEES PAR DES METHODES DE TYPE SPECTRAL : DEVELOPPEMENT DES CHAMPS INCONNUS EN SERIE (TRONQUEE) DE POLYNOMES DE LEGENDRE. L'INTERET D'UNE TELLE APPROXIMATION PAR RAPPORT A DES METHODES DE DISCRETISATION LOCALE EST DE POUVOIR, A EFFORT NUMERIQUE DONNE, ATTEINDRE DES FREQUENCES PLUS ELEVEES. NOUS AVONS APPLIQUE CETTE METHODE A DEUX EXEMPLES IMPORTANTS POUR LESQUELS NOS PREDICTIONS NUMERIQUES POUVAIENT ETRE COMPAREES A DES RESULTATS EXPERIMENTAUX FIABLES. IL S'AGIT, D'UNE PART, DE L'ETUDE DE LA DIFFRACTION D'UNE ONDE ACOUSTIQUE PAR UNE COQUE ELASTIQUE DE FORME LINE-2 (COQUE CYLINDRIQUE FERMEE PAR DES EMBOUTS HEMISPHERIQUES) EN REGIME HARMONIQUE ET TRANSITOIRE, ET D'AUTRE PART, DE L'ETUDE EN REGIME HARMONIQUE DE LA TRANSMISSION ET DU RAYONNEMENT PAR UNE PLAQUE BAFFLEE RAIDIE. LES COMPARAISONS CALCUL/EXPERIENCE ONT MONTRE L'EFFICACITE DE LA METHODE MODES DE RESONANCE. LES PERFORMANCES DE CETTE APPROCHE SEMI-ANALYTIQUE ONT AUTORISE DES ETUDES PARAMETRIQUES APPROFONDIES EN TEMPOREL ET EN FREQUENTIEL.

Les antennes acoustiques de flanc des sous-marins sont sensibles au bruit propre du bâtiment. Les vibrations de la coque du sous-marin engendrent des niveaux de pression acoustique importants sur l'antenne de flanc qui peuvent diminuer sa capacité de détection des sources sonores provenant d'autres bâtiments. Dans cette étude appliquée au bruit d'origine mécanique, nous présentons les résultats des applications de deux méthodes simples de calcul de la pression en champ proche d'une structure en vibration à partir des mesures vibratoires partielles. Une des méthodes est basée sur la décomposition des ondes et l'autre sur une méthode de superposition. Elles peuvent être appliquées à plusieurs problèmes de bruit dans l'air et dans l'eau. Le but de notre travail est de caractériser les effets du bruit mécanique sur les antennes passives de flanc des sous-marins. Nous avons testé ces méthodes sur un montage expérimental consistant d'une antenne sous-marine attachée à une structure qui représentait une partie de la coque d'un sous-marin. Les deux méthodes donnent un bon accord avec les pressions mesurées par les hydrophones de l'antenne. Suite à cette validation expérimentale, les méthodes furent testées sur un exemple analytique. Le comportement vibratoire de la structure en l'occurrence une plaque, est décrit à l'aide du principe d'Hamilton alors que le principe de variation à la surface gouverne le couplage entre le fluide et la structure. La pression en champ proche est calculée par une évaluation numérique de l'intégrale de Kirchoff-Helmholtz. Cette étude a permis de tester les différents paramètres de chaque méthode et peut être intéressante pour la conception d'une antenne acoustique de flanc. La dernière partie du travail consiste en une validation sur des structures multiexcitées dans l'air pour mieux approcher les conditions réelles des sources multiples. Les méthodes donnent toujours des pressions acoustiques acceptables en champ proche même si les forces d'excitation de la structure sont corrélées.