Rôle des fluides sur mécaniques des milieux poreux et des suspensions
Orateur : Adeline PONS
Physics of Fluids Group, University of Twente, Enschede, The Netherlands
Résumé : Les interactions entre grains et fluide jouent un rôle déterminant dans la mécanique des milieux poreux et des suspensions tant aux échelles microscopiques, macroscopiques que kilométriques. Dans ce séminaire je décrirai deux systèmes mettant en évidence d’une part l’importance de la pression de pore dans les mécanismes de rupture de large structures géologiques, et d’autre part l’impact de la composition du fluide d’une suspension de maïzena sur sa rhéologie.
1) Cornstarch suspension : From particles interactions to macroscopic rheology
By combining classical rheology measurements with dynamical rheology, we show that gradually replacing the suspending fluid of the well-known water-cornstarch suspension by ethanol suppresses completely the familiar shear-thickening behaviour and turns it into a yield-stress fluid and eventually even into a shear-thinning fluid. We link these changes to the interparticle interactions that we probe using atomic force microscopy. We show that the surface of cornstarch particles are covered by dangling polymers which behave differently depending on the solvent. In particular, at intermediate ethanol content, the polymer solubility is maximum and induces high microscopic adhesion which we relate to the macroscopic yield stress.
2) Surpression de fluide et fracturation dans les prismes d’accrétion
Les prismes d’accrétions sont des structures géologiques sédimentaires de taille kilométrique se formant au niveau des zones de subduction. Ces structures sont fortement fracturées et peuvent être le lieu de violents séismes voire de tsunamis (par exemple Japon, 2011). Les approches pour identifier les failles les plus à risque sont souvent peu satisfaisantes. De plus, alors que les fluides présents dans la porosité jouent un rôle important sur la stabilité de ces structures, ils sont rarement pris en compte. Ici nous proposons une méthodologie utilisant le calcul à la rupture avec prise en compte de l’effet des pressions de pore ainsi qu’une approche expérimentale utilisant de l’air comprimé comme fluide interstitiel afin d’étudier la stabilité des prismes d’accrétions.
Date et lieu : le Mardi 22 novembre 2016 à 11h, salle 357, IUSTI