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Recherche - Valorisation

Fissures intermittentes dans les matériaux hétérogènes fragiles : avalanches, crackling, et analogies avec la sismicité

le 3 novembre 2016
13h30

Daniel Bonamy, chercheur au CEA Saclay, interviendra lors du séminaire.

Prédire quand et comment les matériaux cassent n'est pas une mince affaire ! La concentration des contraintes en pointe de fissures rend le comportement observé à l'échelle macroscopique très sensible à la présence d'inhomogénéités de structure à des échelles très fines. Cela se traduit notamment par des dynamiques intermittentes, avec des fissures qui se propagent par sauts brusques, apparemment aléatoires, de tailles très largement distribuées. Ces dynamiques, dites de crackling, sont par essence incompatibles avec l'approche continue traditionnelle.
Nous avons étudié ce problème au travers d'une expérience modèle, qui consiste à faire propager de manière contrôlée une fissure dans une roche artificielle de microstructure modulable. La dynamique de fissuration et l'énergie mécanique relâchée est mesurée à chaque instant au cours de ces expériences. Ces signaux présentent des fluctuations géantes, caractéristiques du crackling. Elles sont interprétées aux travers de travaux théoriques récents identifiant la déstabilisation d'une fissure au dépiégeage d'une variété élastique dans un potentiel aléatoire. Nous avons finalement analysé l'émission acoustique accompagnant la fissure en appliquant certaines des méthodologies développées en sismologie. Nous retrouvons une organisation des événements en séquences choc principalrépliques suivant plusieurs des lois empiriques (loi de Gutenberg-Richter, loi d'Omori, loi d'Utsu, loi de Bath,....) classiquement observées en sismologie et plus récemment invoquées dans les problèmes d'endommagement de roches sous compression. Les implications seront discutées.
Type :
Séminaires - conférences
Lieu(x) :
Campus de Cachan
Amphi e-média
Bâtiment Léonard De Vinci - ENS Cachan
61, avenue du Président Wilson 94230 Cachan
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