Flamber, froisser et rompre : De la torsion de rubans élastiques à la rupture de matériaux hétérogènes modèles
Orateur : Julien Chopin
ESPCI, Paris
Résumé :
Mes activités de recherche s’intéressent à la morphologie et la dynamique de surfaces et d’interfaces dans des systèmes non-linéaires macroscopiques modèles. Dans ce séminaire, j’illustrerai ma démarche par deux exemples.
Dans une première partie, je discuterai de la stabilité mécanique d’un ruban élastique auquel une torsion et une tension longitudinale sont appliquées. Le ruban présente une grande variété de motifs incluant des rides longitudinales et transverses, des boucles et des plis organisés en chevrons. L’utilisation de la tomographie par rayons X nous permet de reconstituer la forme 3D du ruban qui peut ensuite être précisément caractérisée par la mesure locale de la courbure moyenne et de la courbure de Gauss. Les différentes morphologies peuvent être organisées dans un diagramme de phases avec des paramètres de contrôle adimensionnés caractérisant la torsion, la tension et la géométrie du ruban. Nous discuterons les modèles permettant d’interpréter quantitativement les morphologies observées.
Dans une deuxième partie, je présenterai une étude expérimentale sur la dynamique spatio-temporelle d’un front de fissure se propageant dans une interface hétérogène entre un substrat rigide et un élastomère. Les techniques de texturation chimique de surface que nous avons développées permettent de prescrire la distribution spatiale et l’intensité de l’énergie d’adhésion à l’échelle de la dizaine de micron. Ce dispositif expérimental modèle permet ainsi d’aborder expérimentalement la propagation d’une interface forcée par un désordre gelé, avec un excellent contrôle sur le désordre. Je discuterai en particulier la dynamique de dépiégeage sur un défaut isolé qui permet d’aborder le lien subtil entre l’élasticité non-locale des fronts de fissure, l’interaction avec une hétérogénéité et les mécanismes dissipatifs. Cette situation idéale nous permet de mieux appréhender la situation plus complexe d’un matériau complètement désordonné.
Date et lieu : Vendredi 28 Avril à 15h, salle de séminaires IRPHE