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Accueil du site > Séminaire Cyprien Gay

Cyprien Gay

Matière et Systèmes Complexes
CNRS et Univ. Paris VII

Les mousses liquides sont des solides puisqu’elles ne coulent pas spontanément sous faibles contraintes. Elles présentent en outre un seuil de contrainte au-delà duquel leur déformation est irréversible (comportement plastique). Lorsqu’une mousse est plus mouillée, elle se déforme davantage et s’écoule plus facilement et plus tôt (seuil de contrainte plus bas).

Ainsi, lorsqu’une région de la mousse est plus mouillée qu’une autre, l’écoulement a tendance à s’y localiser (bande de cisaillement). Or, des expériences menées à Orsay ont montré que la réciproque est vraie : un écoulement plus intense a tendance à humidifier la mousse. C’est ce qu’on appelle la dilatance, un phénomène bien connu dans les milieux granulaires.

Nous présenterons dans un premier temps un modèle rhéologique de nature à rendre compte de la réponse d’une mousse ou d’autres matériaux constitués d’objets déformables (ce modèle, de type Bingham non linéaire, est tensoriel et prend en compte les grandes déformations élastiques). Nous montrerons des résultats numériques de ce modèle, et en particulier les bandes de cisaillement obtenues lorsque les contraintes initiales dans la mousse sont inhomogènes.

Nous indiquerons ensuite brièvement comment intégrer la dilatance dynamique dans ce modèle, ce qui devrait permettre d’observer l’apparition spontanée de bandes de cisaillement. Nous proposerons enfin une tentative d’interprétation géométrique pour la dilatance statique (sous contrainte mais sans écoulement), qui peut servir d’amorceur à une bande de cisaillement.