Rhéophysique

Tome 1 (liquides newtoniens, solides cristallins et amorphes) et tome 2 (fluides complexes)

Patrick Oswald

Parution le 21/08/2025

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Résumé

Pourquoi est-il nécessaire de battre le fer quand il est chaud ? Sur quel principe fonctionne un écran à cristaux liquides ? Pourquoi le caoutchouc est-il si élastique ? Ces questions sont le domaine de la rhéophysique. Cet ouvrage aborde des problèmes liés à l'écoulement de la matière et couvre les principaux aspects de la réponse mécanique des fluides - au sens large - et des solides soumis à une contrainte ou une déformation. Cet ebook combine les deux tomes en un seul fichier pratique et facile à utiliser grâce à des liens actifs entre les deux tomes, fonctionnalité exclusive à cette version "intégrale".Le premier tome s'ouvre sur une introduction aux comportements rhéologiques des matériaux. Il se poursuit par un développement très complet sur l'hydrodynamique des liquides newtoniens, suivi de plusieurs chapitres sur l'élasticité, la plasticité et la rupture des solides. Dans l'étude des solides cristallins, l'accent est mis sur les défauts et l'étude de leurs propriétés individuelles et collectives. Les thèmes nouveaux d'avalanches de dislocations, d'instabilités plastiques ou de « disconnections » et de « complexions » des joints de grains y sont abordés. Plusieurs instabilités sont aussi décrites comme celle qui a conduit à la rupture du pont de Tacoma. La notion de STZ, ou Shear Transformation Zone, est également décrite dans le chapitre sur les solides amorphes.Le second tome est consacré aux fluides complexes, dont les comportements sont intermédiaires entre ceux des liquides newtoniens et des solides. Il s'ouvre sur un exposé des propriétés macroscopiques et microscopiques des fluides viscoélastiques, parmi lesquels figurent les polymères fondus ou en solution, les solutions de surfactants, les suspensions et les émulsions. Le chapitre suivant est consacré aux fluides à seuil, simples ou thixotropes, dont les boues sont un archétype et dont le comportement peut conduire à des catastrophes. Le livre traite ensuite du rhéoépaississement des suspensions, avec une explication en termes de transition frictionnelle et il se conclut par un chapitre détaillé sur les cristaux liquides, où l'accent est mis sur les défauts et les effets thermomécaniques.Les concepts et propriétés physiques sont illustrés par de nombreuses expériences, des anecdotes historiques et des applications en aéronautique, métallurgie et géophysique, faisant de cet ouvrage une référence pour les chercheurs et les étudiants en physique, ingénierie et science des matériaux.