Les Métamatériaux Mécaniques

Les métamateriaux sont des matériaux artificiels présentant une structuration interne plus petite que la longueur d’onde à traiter leur permettant d’adopter un comportement ondulatoire sans équivalent dans les matériaux à l’état naturel. Dans le cas de l’acoustique, ils donnent lieu à des applications très importantes dans des domaines de l’ingénierie aussi divers que l’isolation phonique, la vibroacoustique, la furtivité en acoustique sous-marine, la réalisation de transducteurs. Les technologies associées suscitent d’ors et déjà l’intérêt de nombreux industriels. L’objectif principal de ce cours est de donner une formation d’ensemble aux étudiants de l’Ecole Centrale de Lyon sur la thématique des métamatériaux et la capacité qu’ils offrent pour répondre à des problèmes d’ingénierie.

1. Propagation des ondes: retour sur les bases

2. Modelisation a) Méthode Analytiques et semi-analytique SAFE b) WFE : Wave Finite Elements c) Shift Cell Operator pour introduire des métamatériaux couplés multiphysiques d) L’approche d’expansion en ondes PWE

3. Le Design de structures en utilisant les propriétés des bandes interdites de Bragg ou résonnantes : a) Diffusion d’énergie: Contrôle de la réflexion et de l’absorption b) La finitude : une limite à l’efficacité des bandes interdites

4. Au délà des bandes interdites a) La focalisation b) La rupture de réciprocité et les diodes c) L’invisibilité