RHÉOLOGIE

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Comportements : classification

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Relaxation d'un polyisobutylène

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Fluage sur un polyisobutylène

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Modèles de Maxwell et de Kelvin-Voigt

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Le mot « rhéologie » (du grec : ῥει̃ν, s'écouler) a été proposé par Eugene Cook Bingham, en 1928, pour désigner « la science qui étudie les déformations et l'écoulement de la matière ». Plus exactement, l'objet de la rhéologie est l'étude du comportement mécanique, c'est-à-dire des relations entre les déformations et les contraintes de la matière. Ensuite, s'appuyant sur la connaissance de ce comportement, on calculera, grâce à la mécanique des milieux continus, la répartition non uniforme des contraintes et des déformations dans un corps sous l'effet des forces extérieures. Dans ses calculs pratiques, l'ingénieur fait appel aux disciplines appliquées, telles la résistance des matériaux et l'hydraulique.

En réalité, la rhéologie a été créée pour répondre aux besoins de la technologie moderne ; les différentes branches de la mécanique développées au xixe siècle (l'élasticité, la plasticité, la mécanique des fluides) ne sont fondées que sur certains schémas simples de comportement (cf. chap. 2), schémas quelquefois insuffisants pour décrire fidèlement les réponses de la matière réelle. Or, les techniciens qui étudient la transformation des matériaux, leur emploi ou simplement leur transport dans des conduites ont besoin de connaître aussi exactement que possible leurs propriétés mécaniques. Cela explique pourquoi la rhéologie, en tant que discipline, s'intéresse à un éventail considérable de corps : métaux et alliages, plastiques et caoutchoucs, produits pétroliers (bitumes, asphaltes, huiles), sols (sables, argiles, boues), roches (naturelles et artificielles), verres, bois, peintures, mastics, encres d'imprimerie, colles, crèmes pharmaceutiques et cosmétiques, produits alimentaires, substances biologiques.

Les études en rhéologie se situent sur trois voies : il y a d'abord la recherche expérimentale sur les matériaux réels, puis l'étude théorique des diverses fo [...]

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Écrit par :

  • : ingénieur de l'École supérieure de physique et de chimie industrielles, docteur ingénieur, ancien maître de recherche à l'O.N.E.R.A.
  • : directeur de recherche, laboratoire de mécanique des solides de l'École polytechnique

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Pour citer l’article

Bernard PERSOZ, Dragos RADENKOVIC, « RHÉOLOGIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 20 avril 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/rheologie/