Mécanique des solsLa mécanique des sols est la plus ancienne, la plus connue et la plus pratiquée des branches de la géomécanique, discipline mathématique de la géotechnique, pour l’étude du comportement théorique des formations détritiques meubles de la couverture terrestre, sous l’action d’efforts naturels d’érosion (glissements de terrain...), ou induits lors de la construction de la plupart des ouvrages du BTP (terrassements, fondations, drainage...). Les « sols » de cette mécanique - mélanges divers et variés d’argiles, sables, graves.
Contrainte (mécanique)vignette|Lignes de tension dans un rapporteur en plastique vu sous une lumière polarisée grâce à la photoélasticité. En mécanique des milieux continus, et en résistance des matériaux en règle générale, la contrainte mécanique (autrefois appelée tension ou « fatigue élastique ») décrit les forces que les particules élémentaires d'un milieu exercent les unes sur les autres par unité de surface. Ce bilan des forces locales est conceptualisé par un tenseur d'ordre deux : le tenseur des contraintes.
Espace poreux du solL'espace poreux du sol contient les phases liquide et gazeuse du sol, c'est-à-dire tout, sauf la phase solide qui contient principalement des minéraux de différentes tailles ainsi que des composés organiques. Afin de mieux comprendre la porosité, une série d'équations a été utilisée pour exprimer les interactions quantitatives entre les trois phases du sol. Les macropores ou fractures jouent un rôle majeur dans les taux d'infiltration dans de nombreux sols ainsi que dans les modèles d'écoulement préférentiel, la conductivité hydraulique et l'évapotranspiration.
Liquéfaction du solthumb|Immeubles partiellement enfouis et ayant basculé à la faveur d'une liquéfaction du sol lors du séisme de 1964 à Niigata, au Japon. thumb|upright|Immeuble endommagé à la suite de la liquéfaction du sol lors du séisme de 2011 en Nouvelle-Zélande. La liquéfaction du sol est un phénomène sismique géologique, généralement brutal et temporaire, par lequel un sol saturé en eau perd une partie ou la totalité de sa portance, causant ainsi l'enfoncement et l'effondrement des constructions.
Déformation d'un matériauLa déformation des matériaux est une science qui caractérise la manière dont réagit un matériau donné quand il est soumis à des sollicitations mécaniques. Cette notion est primordiale dans la conception (aptitude de la pièce à réaliser sa fonction), la fabrication (mise en forme de la pièce), et le dimensionnement mécanique (calcul de la marge de sécurité d'un dispositif pour éviter une rupture). La capacité d'une pièce à se déformer et à résister aux efforts dépend de trois paramètres : la forme de la pièce ; la nature du matériau ; des processus de fabrication : traitement thermique , traitement de surface, etc.
Stress–strain analysisStress–strain analysis (or stress analysis) is an engineering discipline that uses many methods to determine the stresses and strains in materials and structures subjected to forces. In continuum mechanics, stress is a physical quantity that expresses the internal forces that neighboring particles of a continuous material exert on each other, while strain is the measure of the deformation of the material. In simple terms we can define stress as the force of resistance per unit area, offered by a body against deformation.
Pore water pressurePore water pressure (sometimes abbreviated to pwp) refers to the pressure of groundwater held within a soil or rock, in gaps between particles (pores). Pore water pressures below the phreatic level of the groundwater are measured with piezometers. The vertical pore water pressure distribution in aquifers can generally be assumed to be close to hydrostatic. In the unsaturated ("vadose") zone, the pore pressure is determined by capillarity and is also referred to as tension, suction, or matric pressure.
Deformation (engineering)In engineering, deformation refers to the change in size or shape of an object. Displacements are the absolute change in position of a point on the object. Deflection is the relative change in external displacements on an object. Strain is the relative internal change in shape of an infinitesimally small cube of material and can be expressed as a non-dimensional change in length or angle of distortion of the cube. Strains are related to the forces acting on the cube, which are known as stress, by a stress-strain curve.
FluageLe fluage est le phénomène physique qui provoque la déformation irréversible différée (c'est-à-dire non instantanée) d’un matériau soumis à une contrainte constante (notée ), même inférieure à la limite d'élasticité du matériau, pendant une durée suffisante. Le fluage ainsi que la relaxation de contrainte sont deux méthodes en quasi statique de caractérisation des matériaux visqueux (cas du béton). vignette|100px|Essai de fluage à chaud.
Shear strength (soil)Shear strength is a term used in soil mechanics to describe the magnitude of the shear stress that a soil can sustain. The shear resistance of soil is a result of friction and interlocking of particles, and possibly cementation or bonding of particle contacts. Due to interlocking, particulate material may expand or contract in volume as it is subject to shear strains. If soil expands its volume, the density of particles will decrease and the strength will decrease; in this case, the peak strength would be followed by a reduction of shear stress.
Consolidation (sol)La consolidation est, selon K. von Terzaghi, . Le plus souvent c'est par tassement, sous l'action à long terme des charges statiques, que s'effectue cette compaction avec expulsion de l'eau interstitielle. L'étude du phénomène de consolidation est essentielle dans la compréhension des phénomènes de tassement en construction. Elle est une composante de la mécanique des fondations. Il existe différentes méthodes pour prédire l'amplitude du tassement par consolidation.
Essai triaxialL’essai triaxial est une méthode de laboratoire courante pour mesurer les caractéristiques mécaniques des matériaux granulaires, en particulier celles des sols (par ex. le sable, l’argile), des roches et des poudres. Il existe plusieurs variantes de cet essai, aujourd'hui entièrement normalisé. vignette|L'essai danois. vignette|Enregistrement typique d'un essai triaxial. vignette|Bandes de cisaillement dans une argile verte.
Stress–strain curveIn engineering and materials science, a stress–strain curve for a material gives the relationship between stress and strain. It is obtained by gradually applying load to a test coupon and measuring the deformation, from which the stress and strain can be determined (see tensile testing). These curves reveal many of the properties of a material, such as the Young's modulus, the yield strength and the ultimate tensile strength. Generally speaking, curves representing the relationship between stress and strain in any form of deformation can be regarded as stress–strain curves.
Contrainte de cisaillementvignette|Une force est appliquée à la partie supérieure d'un carré, dont la base est bloquée. La déformation en résultant transforme le carré en parallélogramme. Une contrainte de cisaillement τ (lettre grecque « tau ») est une contrainte mécanique appliquée parallèlement à la section transversale d'un élément allongé, par opposition aux contraintes normales qui sont appliquées perpendiculairement à cette surface (donc longitudinalement, c.-à-d. selon l'axe principal de la pièce). C'est le rapport d'une force à une surface.
Compression (physique)vignette|426x426px|La compression uniaxiale. En mécanique, la compression est l'application de forces équilibrées vers l'intérieur (« pousser ») à différents points sur un matériau ou une structure, c'est-à-dire des forces sans somme nette ou couple dirigé de manière à réduire sa taille dans une ou plusieurs directions. C'est le contraire de la tension, ou traction, qui est l'application de forces équilibrées vers l'extérieur (« tirant ») ; et des forces de cisaillement, dirigées de manière à déplacer les couches du matériau parallèlement l'une à l'autre.
Linear elasticityLinear elasticity is a mathematical model of how solid objects deform and become internally stressed due to prescribed loading conditions. It is a simplification of the more general nonlinear theory of elasticity and a branch of continuum mechanics. The fundamental "linearizing" assumptions of linear elasticity are: infinitesimal strains or "small" deformations (or strains) and linear relationships between the components of stress and strain. In addition linear elasticity is valid only for stress states that do not produce yielding.
Évolution parallèleDans l'étude de l'évolution et de la sélection naturelle, le phénomène d' se produit quand deux espèces indépendantes développent, en même temps et dans un écosystème identique, des caractéristiques similaires. Un des exemples les plus courants d'évolution parallèle est la corrélation entre les rats-taupes et les taupes, deux mammifères globalement contemporains. Les taupes sont des mammifères insectivores habitués à vivre sous terre, et qui possèdent des griffes adaptés pour creuser la terre.
Dilatancevignette|Réponse typique d'un sable dense soumis à l'essai triaxial : on représente ici la différence de contraintes normales en fonction de la déformation verticale. Le phénomène de dilatance d'un sol décrit la variation de volume que l'on observe dans les matériaux granulaires lorsqu'ils sont soumis à un cisaillement. Cet effet a été décrit scientifiquement pour la première fois par Osborne Reynolds en 1885-86. Contrairement à la plupart des autres matériaux solides, un matériau granulaire compacté tend à se dilater (à s'expandre en volume) lorsqu'on le cisaille.
Geotechnical investigationGeotechnical investigations are performed by geotechnical engineers or engineering geologists to obtain information on the physical properties of soil earthworks and foundations for proposed structures and for repair of distress to earthworks and structures caused by subsurface conditions; this type of investigation is called a site investigation. Geotechnical investigations are also used to measure the thermal resistance of soils or backfill materials required for underground transmission lines, oil and gas pipelines, radioactive waste disposal, and solar thermal storage facilities.
Convergence évolutiveLa (ou évolution convergente) est le résultat de mécanismes évolutifs ayant conduit des espèces, soumises aux mêmes contraintes environnementales (niches écologiques similaires), à adopter indépendamment plusieurs traits physiologiques, morphologiques, parfois comportementaux semblables. Plus généralement, ce terme, en seconde position, s’applique aussi à l’évolution d’autres systèmes adaptatifs comme les groupes humains ou les civilisations.
