Etude dynamique de la propagation d'une fracture rapide dans les materiaux fragiles

par Jean-François Boudet

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Sergio Ciliberto.

Soutenue en 1998

à École normale supérieure (Lyon) .

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  • Résumé

    L'origine de l'etude de la fracture date du debut du siecle. Pendant longtemps, elle a interesse exclusivement deux communautes scientifiques : les mecaniciens et les geophysiciens. Les premiers se preoccupent de savoir quand un materiau se casse. Les seconds s'occupent des failles sismiques. Mais, l'etude de la fracture hors equilibre, et notamment la fracture rapide, a ete tres peu etudie jusqu'a ce que les physiciens y portent un interet. Son developpement date des annees 50, a la fois theoriquement et experimentalement. En outre, la fracture peut se propager a plusieurs centaines de metres par seconde, ce qui fait que les techniques adaptees pour mesurer la vitesse instantanee de celle-ci, ne sont connues que depuis une vingtaine d'annees. Cette these est le resultat de quatres annees d'activite. Des resultats nouveaux, concernant la vitesse de propagation d'une fracture, les signaux acoustiques emis par la fracture ou la rugosite des bords fractures furent etablis. Notamment, le role de la vitesse locale comme parametre de controle des autres propietes a ete defini. Puis, nous sommes interessses a l'interaction entre le son et la pointe de la fracture. Nous avons observe que la pointe de la fracutre emet continuement des ultrasons, qui se propagaent jusqu'aux bords de l'echantillon, ou elles sont alors reflechies et renvoyees vers la fracture. La rencontre entre la pointe et les ondes modifie localement les proporietes elastiques du materiau, et en consequence la vitesse de propagation de la fracture elle-meme. Ainsi, l'interaction son-fracture modifie le comportement d'une fracture en formation.


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Informations

  • Détails : 222 P.
  • Annexes : 62 REF.

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