Fluage des matériaux fragiles désordonnés – DISCREEP
La déformation et la rupture par fluage de la matière désordonnée fragile sont d'une importance capitale dans divers domaines, du génie civil aux géosciences. Ces processus sont caractérisés par des lois d'échelle rhéologiques omniprésentes mais empiriques, dont certaines sont connues depuis plus d'un siècle, mais qui attendent encore une interprétation théorique solide. En utilisant comme preuve de concept nos travaux interprétant la rupture athermique comme une transition critique, nous proposons d’analyser la rupture par fluage dans un cadre de physique statistique afin d’: (i) analyser l'interaction entre désordre, interactions élastiques, activation thermique et vibrations mécaniques, (ii) expliquer les relations empiriques susmentionnées, (iii) explorer l'universalité de la physique sous-jacente, de la propagation d’une fissure sous traction à la rupture par compression des matériaux cohésifs ou à la plastification des milieux granulaires frictionnels, et (iv) identifier les phénomènes précurseurs de la rupture par fluage qui pourraient conduire à des outils de prédiction fiables. Pour relever ces défis, nous développerons une approche interdisciplinaire au carrefour de la physique statistique et de la mécanique, avec des applications en ingénierie ou en géophysique, en construisant une nouvelle base de données expérimentale à partir d'un ensemble de configurations mécaniques, divers matériaux, et d’outils de mesure pour suivre en fonction du temps la déformation, le glissement, l’endommagement, ainsi que le spectre d'excitation (et par ce biais le paysage énergétique) tout au long du processus de fluage. Cette base de données sera utilisée pour développer et contraindre un nouveau cadre théorique, basé sur une analogie avec le fluage d'une membrane élastique proche du seuil de dépiégeage ou de plastification. Au-delà des problèmes liés à la fracturation, les résultats seront du plus haut intérêt pour une compréhension plus générale de la physique statistique des systèmes désordonnés activés thermiquement.
Coordination du projet
Jerome WEISS (Institut des Sciences de la Terre)
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Partenariat
SPEC Service de physique de l'état condensé
ISTERRE Institut des Sciences de la Terre
LPTMS Laboratoire de physique théorique et modèles statistiques
IPR INSTITUT DE PHYSIQUE DE RENNES
PMMH Laboratoire de Physique et Mécanique des Milieux Hétérogenes
Aide de l'ANR 708 839 euros
Début et durée du projet scientifique :
décembre 2023
- 48 Mois