Rheology and fluid mechanics

Résumé

Ce cours est une introduction à la rhéologie des solides viscoélastiques linéaires, aux phénomènes d'écoulements des fluides, et aux méthodes utilisées en rhéologie. Les fluides Newtoniens ou non, la turbulence, les fluides réactifs et les suspensions sont abordés avec de nombreux exemples.

Contenu

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Compétences requises

Cours prérequis indicatifs

Milieux continus

Acquis de formation

A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:

• Enoncer les définitions de base des types de chargement simples et écoulements rhéologiques.
• Décrire l'influence de la température sur les écoulements solides et liquides, et savoir utiliser le principe d'équivalence temps-température.
• Manipuler et appliquer dans les situations appropriées les équations de base de la mécanique des fluides Newtoniens pour résoudre analytiquement les problèmes d'écoulement.
• Proposer une interprétation moléculaire du comportement des matériaux non-Newtoniens
• Appliquer les modèles simples du comportement non-Newtonien des fluides (loi puissance)
• Reconnaitre les principes de l'influence du temps sur le comportement des matériaux, et le concept de temps caractéristique du matériau lors d'un écoulement.
• Analyser dans des cas de chargement simples (constant, linéaire ou sinusoïdal) les équations constitutives des modèles mécaniques de viscoélasticité linéaire.
• Esquisser l'évolution rhéologique des systèmes réactifs (chémorhéologie) .
• Proposer les méthodes analytiques et expérimentales de caractérisation rhéologique (rhéométrie) et proposer des méthodes adaptées pour des cas concrets
• Analyser des problèmes simples d'écoulements industriels pour déterminer les hypothèses de calcul et les équations à résoudre.

Compétences transversales

• Auto-évaluer son niveau de compétence acquise et planifier ses prochains objectifs d'apprentissage.

Méthode d'enseignement

Ex cathedra avec exercices et test blanc

Travail attendu

Préparation des exercices

Méthode d'évaluation

Examen écrit

Ressources

Bibliographie

Donnée dans le polycopié

Ressources en bibliothèque

• Applied stress analysis of plastics: A mechanical engineering approach / Krishnamatchari
• Viscoelastic properties of polymers / Ferry
• Dynamics of polymeric liquids / Bird
• Rheology principles, measurements, and applications / Macosko
• Engineering Rheology / Tanner
• Flow and rheology in polmer composites, Vol. 10 / Advani
• Rheological Techniques / Whorlow
• Rheological Phenomena in Focus / Boger
• Viscoelasticity of engineering materials / Haddad
• An Introduction to Fluid Dynamics / Batchelor
• Initiation à la rhéologie / Couarraze

Références suggérées par la bibliothèque

Polycopiés

Polycopié du cours et formulaire

Liens Moodle

• https://go.epfl.ch/MSE-206

Préparation pour

Composites polymères/Polymères,structure,propriétés/Technologie & mise en oeuvre des polymères/Matériaux divisés