Nom du doctorant : Patrick RIBEIRO

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1 Nom du doctorant : Patrick RIBEIRO
Sujet : Approche entropique et trans-échelle de la fatigue des matériaux et des phénomènes de rupture Directeurs de thèse : Diogo QUEIROS-CONDE, Laurent GALLIMARD, Lavinia GROSU Début de la thèse: septembre 2014 Soutenance prévue en septembre 2017 Opération de Recherche : ExSE et MTN Résumé : La fatigue, la dynamique de fissuration et la rupture des matériaux sont des phénomènes aux enjeux sociétaux majeurs ; citons les domaines des transports (ferroviaires, aériens) et des grands ouvrages (ponts, tours), celui des installations industrielles ou encore le domaine de la sismologie et des constructions parasismiques. L’objectif de cette thèse est d’opérer un rapprochement scientifique entre la mécanique de la fatigue-rupture des matériaux et la thermodynamique et notamment le Second Principe fondée sur l’entropie.  Un matériau soumis à une sollicitation mécanique reçoit et se charge d’entropie au cours de sa vie qui s’accumule ainsi dans le matériau jusqu’à une valeur de saturation: l’entropie peut dans ce cas être vue comme une mesure de l’affaiblissement progressif des liens de cohérence du matériau. De grandes avancées ont été accomplies ces dernières décennies dans le domaine de la fatigue mais il semble manquer à ces approches un élément majeur qui offrirait un pouvoir prédictif aux théories qui en émergeraient et qui permettraient de coupler la structure microscopique du matériau et son comportement macroscopique. Le pont théorique entre la mécanique et la thermodynamique du Second Principe se fera donc par l’intermédiaire de ces approches trans-échelle récentes. Pour donner une idée des pistes que nous emprunterons, les phénomènes de fatigue et de rupture sont vus comme résultant d’un « réseau » de drainage des contraintes dans le matériau qui aurait certaines caractéristiques trans-échelle ; le matériau casserait pour une capacité maximale de drainage qui devrait précisément pouvoir être reliée à l’entropie de rupture.