Topological sensitivity analysis for the modified Helmholtz equation under an impedance condition on the boundary of a hole

The topological sensitivity analysis consists in providing an asymptotic expansion of a shape functional with respect to emerging of small holes in the interior of the domain occupied by the body. In this paper, such an expansion is obtained for the modified Helmholtz equation with an impedance condition prescribed on the boundary of a hole. The topological derivative is then used for numerical simulations for an inverse problem.

RésuméL'analyse de la sensibilité topologique fournit une expression asymptotique de la variation d'une fonctionnelle de forme par rapport à la taille d'un petit trou inséré à l'intérieur du domaine. Dans cet article une telle expression est obtenue pour l'équation de Helmholtz modifiée avec une condition d'impédance imposée sur le bord du trou. La dérivée topologique est alors utilisée pour des simulations numériques pour un problème inverse.