Browsing by Author "Doufene, Mohamed Anis"

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    Application du concept des réseaux acoustiques à bandes interdites dans la protection sismique des ouvrages de génie civil
    (Université Mouloud Mammeri, 2013-12-31) Doufene, Mohamed Anis
    L’axe de recherche sur la propagation des ondes dans les milieux périodiques a connu une période faste vers la fin du XIXe siècle et le début du XXe. Plusieurs théorèmes ont été avancés. Les ondes optiques avec Rayleigh, la cristallographie avec Bragg, la diffraction des ondes optiques par les ondes élastiques avec Brillouin notamment, ou encore les travaux de Bloch sur les fonctions d'ondes. Les cristaux phononiques sont définis comme étant des matériaux composites macroscopiques présentant une périodicité spatiale dans une ou plusieurs directions de l’espace (1D, 2D et 3D). En tant que tels, ils sont capables de bloquer la propagation acoustique dans certaines directions et gammes de fréquences, par le biais de la réflexion de Bragg lorsque la longueur d’onde est de l’ordre de la périodicité. A partir de l’an 2000, un nouveau rebondissement touche la classe des cristaux phononiques avec l’apparition d’une nouvelle catégorie de milieux dotés de comportements physiques inhabituels. En effet, la composition et la configuration de ces structures phononiques leur confère la capacité de bloquer la propagation des ondes ayant des longueurs d’ondes largement supérieures à la périodicité de la structure. L’origine de cette manifestation réside dans le fait que la structure est dotée de résonateurs qui peuvent vibrer localement à de très basses fréquences. Le mécanisme moteur de ces comportements est ainsi appelé résonance locale, d’où le nom de cristaux phononiques à résonance locale. Le potentiel de ce mécanisme a attiré les chercheurs à transposer ces fondements théoriques à la conception de structures périodiques permettant de bloquer ou d’atténuer les ondes sismiques dans les ouvrages de génie civil. Dans le cadre de ce mémoire nous nous sommes intéresser à concevoir des réseaux périodiques à l’échelle des ouvrages de génie civil permettant d’inhiber la propagation des ondes dans le domaine des très basses fréquences (0.1-30Hz). Les fondements théoriques utilisés pour l’étude des cristaux phononiques ainsi que les différentes applications dans l’isolation sismique des ouvrages de génie civil sont d'abord présentés. Ensuite, deux structures périodiques à l'échelle des ouvrages de génie civil ont été conçues. La première est constituée d’une matrice en béton dans laquelle sont disposés périodiquement dans les deux directions du plan [X, Y] deux noyaux lourds enrobés d’élastomère. La seconde structure est constituée d’un arrangement périodique unidimensionnel de couches successives de béton et d’élastomère. L'efficience de ces structures à bloquer la propagation des ondes sismiques a été évaluée en termes des positions et largeurs des bandes interdites.