Étude expérimentale de micro-déformations dans des matériaux hétérogènes par diffusion de la lumière

Experimental study of micro-deformations in heterogeneous materials multiple light scattering

• Auteur / Autrice : Marion Erpelding
• Direction : Jérôme Crassous, Axelle Amon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière (Rennes ; 1996-2016)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Diffusion multiple (physique)

Élasticité

Déformations (mécanique)

Mousses (matériaux)

Matière divisée

Résumé

Nous avons étudié la manière dont la diffusion multiple de la lumière (DWS), pouvait être utilisée pour mesurer des micro-déformations dans des matériaux divisés. Notre travail apporte une méthode expérimentale originale basée sur la DWS permettant de mesurer, de manière résolue spatialement, des déformations hétérogènes dans des matériaux diffusants. Des expériences dans lesquelles des échantillons élastiques linéaires sont soumis à des déformations contrôlées ont donné des résultats en bon accord avec les prédictions théoriques. Nous avons également montré que la DWS peut être utilisée pour mesurer des micro-déformations dans des matériaux granulaires sous faibles sollicitations. Notre méthode permet d'obtenir des résultats expérimentaux inédits sur la micromécanique des matériaux divisés, comme l'illustrent nos travaux consacrés à la réponse mécanique de matériaux granulaires soumis à une force localisée, et à la déformation d'une mousse sous l'effet d'une onde acoustique.

We investigate how multiple light scattering (DWS) can be used to measure micro-deformations in heterogeneous materials submitted to weak external solicitations. Our work provides an experimental method based on DWS that makes it possible to measure heterogeneous strains in scattering samples. For that purpose, we have developed an experimental setup designed to provide spatially resolved strain measurements. We have first carried out experiments in which solid or granular samples are submitted to controlled strains. We thus show that the experimental results obtained on linear elastic samples are in good agreement with the theoretical predictions, and that DWS can be used to measure micro-deformations in granular media under minute solicitations. We further illustrate the possibilities opened by our method with experimental studies of the mechanical response of granular materials under localised load and of the deformation of a foam sample submitted to an acoustic perturbation.