PHYS3209 : Mécanique : solides et milieux déformables

L’objectif du cours est d’abord d’introduire les notions qui permettent de décrire le mouvement d’un corps solide indéformable sous l’action de forces extérieures, puis d’étudier la déformation d’un solide élastique sous l’effet de ces forces, et enfin de montrer comment le formalisme correspondant s’étend à la description du mouvement de fluides visqueux ou viscoélastiques et l’illustrer sur des exemples simples.

Disciplines traditionnelles développées au cours du 19ème siècle (l’élasticité continue est la première « théorie des champs », et de nombreuses notions mathématiques ont été introduites dans ce cadre : opérateurs vectoriels, polynômes orthogonaux…) et bases de nombreuses applications en ingénierie, ce domaine connaît un regain d’intérêt en physique en raison du développement de nombreuses thématiques aux interfaces, telles que la nanomécanique, la mécanobiologie, les matériaux architecturés, la géophysique…

Objectifs et compétences à acquérir: 

1. Mettre en équation le mouvement d’un solide dans des situations simples
2. Définir et utiliser l'opérateur d’inertie, connaître l'approximation gyroscopique
3. Maîtriser les notions de contrainte et de déformation, la signification physique du module d’Young et du coefficient de Poisson, résoudre des problèmes simples en élasticité
4. Maîtriser la propagation d'ondes élastiques dans les solides isotropes
5. Décrire et modéliser les écoulements de fluides visqueux dans des géométries simples
6. Maîtriser les notions de viscoélasticité et de temps de relaxation