Sélection de formes en fragmentation solide

Overview & Synopsis

Lorsqu'un objet fragile subit un impact violent, il se brise en formant des fragments. Les mécanismes qui sélectionnent la taille et la forme des fragments restent largement méconnus. Nous présenterons deux expériences, l’expérience classique de Mott de fragmentation d’un anneau en expansion radiale et la fragmentation de plaques fragiles par un impact transverse et discuterons dans chacun des cas les mécanismes qui sélectionnent les tailles de fragments. Dans la première expérience, nous mettons en évidence la compétition entre l’inertie et la cohésion qui contrôle la dynamique d’agrégation qui conduit à l’évolution de la distribution de taille de fragments. Dans la seconde expérience, nous étudions comment le motif, caractérisé par le nombre de fissures radiales, varie avec les paramètres physiques (vitesse d’impact, propriétés du matériau, géométrie de la plaque). Nous montrons qu’une approche quasistatique de minimisation de l’énergie globale permet de rendre compte des résultats expérimentaux.