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Fiche REPRESENTATION_SYSTEMATIQUE_DES_COMPORTEMENTS_RHEOLOGIQUES
Représentation systématique des comportements rhéologiques
Représentation systématique des comportements rhéologiques

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Introduction

Il est courant d'associer en rhéologie les termes "liquide" et visqueux" et les termes "solide" et "élastiques". Tout matériau dit solide est solide dans une certaine mesure : si la déformation qui leur est imposé est trop grande, il se brise. Pour un solide soumis à une faible déformation, on observe cependant un comportement élastique. Lorsque certains solides se brisent après une déformation importante, d'autres se brisent après une légère déformation. Le point commun entre tous les matériaux solides est donc qu'ils peuvent pas être déformé indéfiniment sans finir par se briser.

A l'inverse, lorsque le matériaux peut être déformé à l'infini, celui-ci est liquide. Quand on applique un effort cisaillant au liquide, celui-ci se déforme, et si on maintient cette effort, il continue à se déformer à la même vitesse. Dans un tel mouvement (écoulement), la déformation est le rapport du déplacement de deux couches de liquides et de la distance qui les sépare. L'effort cisaillant appliqué par unité de surface est appelé contrainte tangentielle. Cette contrainte reflète la résistance à l'écoulement du liquide, qu'on appelle viscosité : c'est le rapport entre la contrainte tangentielle et la vitesse de déformation.

Le comportement visqueux

Parmi les comportements visqueux, on retrouve le comportement Newtonien et le comportement non Newtonien, principalement étudié en rhéologie. Le comportement est dit non Newtonien lorsque, durant l'écoulement d'un liquide, la contrainte tangentielle est proportionnelle à la vitesse de déformation (le coefficient de proportionnalité étant la viscosité).

Lorsque la viscosité d'un fluide varie selon le temps de sollicitation du matériaux, le comportement dépend alors du temps, c'est le cas de la thixotropie ou de l'antithixotropie. Selon les matériaux, le temps de sollicitation n'a aucun effet sur la viscosité, ce qui est le cas pour les fluides à seuil, le rhéoépaississement ou encore la rhéofluidification.

Le comportement élastique

L'élasticité d'un matériaux (modélisé par un ressort) exprime le fait que celui-ci revient à sa forme initial après avoir été solliciter. Un comportement qui suit la loi de Hooke exprime le fait que la force appliquée au solide est proportionnelle à son allongement.

Auteur(s)
Etudiant(e), Cognitique
ENSC

Rue
, France
NC
http://
Corentin Laithier
Mots clés
écoulement induit au sein d’un fluide par le mouvement relatif de glissement des couches les unes par rapport aux autres.
[Cisaillement]
Contrainte proportionnelle à la déformation, le rapport étant le module.
[Comportement élastique (linéaire)]
Contrainte proportionnelle à la vitesse de déformation, le rapport étant la viscosité.
[Comportement visqueux]
généralement notée τ (lettre grecque « tau ») est une contrainte appliquée de manière parallèle ou tangentielle à une face d'un matériau.
[Contrainte de cisaillement ]
Rapport du déplacement de deux éléments de matière et de la distance qui les sépare. On parle de déformation de cisaillement si cette distance est perpendiculaire au déplacement, et de déformation d’extension si elle est parallèle au déplacement. Unité : sans.
[Déformation ]
Terme usuel pour décrire une déformation de très grande amplitude, généralement irréversible.
[Ecoulement]
Propriété de retour instantané des éléments d’un matériau après relâchement de l’effort qui lui a été appliqué
[Elasticité]
fluide ne s’écoulant qu’au delà d’une certaine valeur de contrainte appliquée, appelée contrainte seuil d’écoulement
[Fluide à Seuil]
Fluide dont la résistance au cisaillement (la contrainte tangentielle) est proportionnelle à la vitesse de déformation ; sa viscosité ne dépend pas de la vitesse de déformation
[Fluide Newtonien]
Terme usuel pour décrire un fluide visqueux dont la contrainte est proportionnelle à la vitesse de déformation mais dont la viscosité dépend de la vitesse de déformation.
[Fluide non Newtonien]
Matériau ayant une forme propre
[Solide]
Comportement selon lequel un matériau retrouve sa structure initiale après avoir été mis en écoulement.
[Thixotropie]
Propriété d’un matériau dont le comportement est en partie élastique et en partie visqueux, caractérisé par l’existence d’un temps de relaxation.
[Viscoélasticité]
La viscosité est une propriété mécanique essentielle qui reflète la résistance visqueuse d'un fluide à l'écoulement. C'est le rapport entre la contrainte tangentielle et la vitesse de déformation
[Viscosité]
Rapport entre la contrainte de cisaillement et la vitesse de cisaillement.
[Viscosité en cisaillement]
Rapport de vitesse de deux éléments de matière et de la distance qui les sépare. Unité : inverse de la seconde (s-1).
[Vitesse de déformation (taux de )]
Voir aussi Contrainte d'allongementContrainte de cisaillementLoi de comportement d'Herschel BulkleyLoi de comportement d'Ostwald De waeleModele de MaxwellVitesse de cisaillement
Références bibliographiques
Philippe Coussot, Etienne Guyon (2012), RHEOPHYSIQUE la matière dans tous ses états, EDP Sciences, 336 p.
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Créée le jeu. 28 août 2014 00:00:00