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Eshelby Inclusion: Mécanique et énergie élastique

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Dans cours

ME-437: Advanced solid mechanics

Description

Cette séance de cours couvre la méthode Eshelby pour la mécanique de l'inclusion, en se concentrant sur la génération de tensions et de champs de stress à l'intérieur et à l'extérieur des inclusions ellipsoïdales. L'instructeur explique comment les transformations de cisaillement ne créent pas de tensions d'extension et démontre la solution analytique pour l'énergie élastique stockée dans l'inclusion. La séance de cours explore également le domaine déviatoire en dehors de l'inclusion et des contraintes d'expansion. Divers exemples et calculs sont fournis pour illustrer les concepts abordés.

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Concepts associés (32)

Mécanique analytique

La mécanique analytique est une formulation de la mécanique classique basée sur le calcul variationnel. La mécanique analytique s'est avérée un outil très important en physique théorique. En particulier, la mécanique quantique emprunte énormément au formalisme de la mécanique analytique. Contrairement à la mécanique d'Isaac Newton qui s'appuie sur le concept de point matériel, la mécanique analytique se penche sur les systèmes arbitrairement complexes, et étudie l'évolution de leurs degrés de libertés dans ce qu'on appelle un espace de configuration.

Tenseur des contraintes

Le tenseur des contraintes est un tenseur d'ordre 2 utilisé en mécanique des milieux continus pour caractériser l'état de contrainte, c'est-à-dire les efforts intérieurs mis en jeu entre les portions déformées d'un milieu. Le terme a été introduit par Cauchy vers 1822. Comme les efforts intérieurs sont définis pour chaque surface coupant le milieu (on parle d'ailleurs également d'efforts surfaciques), le tenseur est défini localement, en chaque point du solide. L'état de contrainte du solide est donc représenté par un champ tensoriel.

Mécanique (science)

vignette|Gyroscope. Le gyroscope tient en équilibre sur la pointe fixe par le jeu des forces mécaniques (en particulier le couple de rappel) engendrées par la rotation rapide du disque au centre. La mécanique (du grec ancien , « l'art mécanique ») est une branche de la physique dont l'objet est l'étude du mouvement, des déformations ou des états d'équilibre des systèmes physiques. Cette science vise ainsi à décrire les mouvements de différentes sortes de corps, depuis les particules subatomiques avec la mécanique quantique, jusqu'aux galaxies avec la mécanique céleste.

Mécanique des solides déformables

La est la branche de la mécanique des milieux continus qui étudie le comportement mécanique des matériaux solides, en particulier leurs mouvements et leurs déformations sous l'action de forces, de changements de température, de changements de phase ou d'autres actions externes ou internes. Une application typique de la mécanique des solides déformables consiste à déterminer à partir d'un certaine géométrie solide d'origine et des chargements qui lui sont appliqués, si le corps répond à certaines exigences de résistance et de rigidité.

Énergie potentielle élastique

En physique, l’énergie potentielle élastique est l'énergie potentielle emmagasinée dans un corps à caractère élastique lorsque ce dernier est compressé ou étiré par rapport à sa position naturelle. Lorsque la force comprimant ou étirant le ressort cesse, le corps tend naturellement à retourner à sa position naturelle et transforme ainsi son énergie potentielle en énergie cinétique. Le caractère élastique d'un objet est remarquable par la capacité de celui-ci à rebondir ou encore à reprendre sa forme après déformation.

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Séances de cours associées (64)

Analyse des stratifiés : Introduction

Présente la théorie derrière les stratifiés et leurs applications dans différentes industries.

Eshelby Inclusion: Mécanique et Eigenstrains

Explore la méthode Eshelby pour la mécanique des inclusions et des trains propres, en se concentrant sur le stress et les champs de contraintes à l'intérieur des inclusions.

Limites rigoureuses : Phases isotropes

Explore les limites supérieures et inférieures rigoureuses pour les composites de phase isotrope et leur arrangement de microstructure, en se concentrant sur les plaques stratifiées et les relations contrainte-déformation.

Principes de la mécanique des solides : Eigenstrains

Couvre les déformations propres, les déformations dans un corps non causées par le stress, et leur signification en mécanique.

Analyse des stratifiés : stress et défaillances

Couvre l'analyse des contraintes et des défaillances dans les composites stratifiés, y compris le calcul des contraintes au niveau du pli.

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Tenseur des contraintes

Mécanique (science)

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Énergie potentielle élastique

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