Ecoulement d'un matériau à la fois visqueux, élastique, et plastique (1/2)

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Séminaire Modèles et Algorithmes Déterministes: MODANT

8/02/2012 - 10:30 Mr François Graner (Institut Curie, Paris) Salle 1 - Tour IRMA

Les mousses liquides sont constituées de bulles de gaz entourées par de l'eau. Elles sont un modèle pour comprendre les matériaux complexes cellulaires (constitués  de cellules pavant l'espace), qui se comportent à la fois comme des solides et comme des liquides. 

Tout d'abord, si elle subit une petite déformation, une mousse peut revenir à sa forme initiale (comportement élastique). Ensuite, après une grande déformation, elle peut être sculptée (comportement plastique). Enfin, à grand taux de déformation, elle s'écoule comme un liquide (comportement visqueux). Nous avons pu comprendre ce triple comportement, grâce à une expérience dans un canal où la mousse s'écoule autour d'un obstacle. Nous avons construit des outils pour relier une description discrète, avec tous les détails des bulles, à une description continue, qui contient l'information utile au niveau global. Cela a permis de proposer une théorie pour prédire sans paramètre ajustable l'écoulement de la mousse et de réaliser avec succès des tests de comparaison avec l'expérience. La richesse du comportement de la mousse est engendrée par la combinaison de ses propriétés visqueuses, élastiques et plastiques, plutôt  que par le détail de sa structure discrète ; notre approche continue peut donc s'appliquer à d'autres matériaux.