J. Phys. France 46, 691-698 (1985)
DOI: 10.1051/jphys:01985004605069100

High amplitude wave propagation in collapsible tube. I. - Relation between rheological properties and wave propagation

P. Flaud¹, C. Oddou² et D. Geiger<sup>2

1</sup>  L.B.H.P.-Université Paris V, 2, Place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France
²  L.M.P.-Université Paris X, 94010 Créteil Cedex, France

Abstract
The mechanical behaviour of collapsible tubes is theoretically and experimentally studied when the viscoelastic wall is longitudinally stretched. The dynamic rheological law is deduced from the static law by introducing the dynamic Young's modulus as experimentally obtained. It is then shown that the speed of small amplitude pressure waves is well predicted using this dynamic rheological law.

Résumé
La mécanique des tuyaux collabables à parois viscoélastiques prétendues longitudinalement est étudiée à la fois théoriquement et expérimentalement. Le comportement statique du tube est caractérisé par une loi reliant la pression transmurale et l'aire d'une section droite du tube. Cette loi, vérifiée expérimentalement grâce à des mesures effectuées sur un banc hydrodynamique de simulation, est généralisée au cas de phénomènes instationnaires en introduisant le module dynamique mesuré directement sur des échantillons de matériau pariétal. On montre alors que l'on peut déduire de cette loi de comportement dynamique, la vitesse des ondes de pression de petite amplitude. Ces résultats sont alors confrontés aux mesures directes de vitesse de propagation des ondelettes de pressions, en imposant différentes valeurs de la pression moyenne, que le tube soit alors gonflé ou partiellement collabé.

PACS
4635 - Viscoelasticity, plasticity, viscoplasticity.
4640C - Mechanical wave propagation (including diffraction, scattering, and dispersion).

Key words
biorheology -- liquid waves -- pipe flow -- rheology -- viscoelasticity -- Young's modulus