La rhéologie est une partie de la physique qui étudie la plasticité, l'élasticité, la viscosité et la fluidité caractéristiques des corps déformables. Du grec reo (couler) et logos (étude).

Cela peut concerner :

• les liquides pâteux : fabrication du verre, industrie agro-alimentaire ;
• la mise en forme des pièces : extrusion des polymères et métaux, laminage, forgeage…
• en géophysique : l'écoulement de la lave et du magma, la convection dans le manteau terrestre.

Lien entre élasticité, viscosité, caractères solide et liquide, plasticité

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On a l'habitude d'associer liquide et visqueux (une huile épaisse est un liquide visqueux) ainsi que solide et élastique (un ressort est un solide élastique).

En fait, lorsqu'on essaie de déformer un matériau, certaines des propriétés listées ci-dessus se manifestent aux temps courts, d'autres aux temps longs.

Les caractères liquide et solide sont des propriétés aux temps longs :

• si le matériau, après s'être déformé, résiste finalement, c'est un solide ;
• si au contraire le matériau finit par s'écouler, c'est un liquide.

Au contraire, les caractères élastique et visqueux (ou les comportements intermédiaires, viscoélastiques) se manifestent aux temps courts :

• si la déformation du matériau suit la force ou les contraintes appliquées,

alors le matériau est élastique ;

• si c'est la dérivée de la déformation par rapport au temps (taux de déformation)

qui suit la force ou les contraintes, alors le matériau est visqueux.

La plasticité se manifeste aux fortes contraintes

Les caractères liquide et solide, visqueux et élastique sont décelables pour de faibles contraintes appliquées. Si l'on applique une forte contrainte, un matériau qui semblait solide peut se mettre à s'écouler. Il révèle alors un caractère plastique. On parle de solide plastique. La plasticité est donc caractérisée par un seuil de contrainte (appelé seuil de plasticité) au-delà duquel le matériau s'écoule.

Par habitude, on parle de solide plastique lorsque le seuil de plasticité est plutôt élevé, et de fluide à seuil lorsque le seuil de plasticité est plutôt bas. Il n'y a cependant pas de différence fondamentale entre ces deux notions.

Voir aussi

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Articles connexes

• Mécanique des fluides
• Rhéologie des solides

Liens externes

• Rhéologie et formulation

Parmi les revues scientifiques qui traitent de rhéologie :

• Journal of Rheology
• Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics
• Rheologica Acta
• Applied Rheology
• Korea-Australia Rheology Journal

Mécanique des Physique

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