Rheology

Enseignants

Legat Vincent; Van Ruymbeke Evelyne;

Langue
d'enseignement

Anglais

Thèmes abordés

• Phénoménologie du comportement des fluides rhéologiquement complexes (viscoélasticité, aspects non-linéaires).
• Modélisation mathématique à l'aide de la mécanique des milieux continus (équations de conservation et de constitution), et de la théorie cinétique (modèles moléculaires).
• Méthodes numériques pour la simulation d'écoulements complexes (éléments finis, méthodes stochastiques).
• Applications industrielles (transformation des plastiques).
• Introduction à des thèmes de recherche modernes dans le domaine.

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :
1	Eu égard au référentiel AA du programme "Master ingénieur civil mécaniciens", ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants : AA1.1, AA1.2, AA1.3 AA2.2, AA2.3, AA2.5 AA3.1, AA3.2 AA5.4, AA5.5, AA5.6 AA6.2, AA6.3 Introduire les étudiants à la phénoménologie du comportement en écoulement (i.e. comportement rhéologique) des fluides complexes, tels les polymères, les fluides biologiques et les suspensions Familiariser les étudiants aux principaux modèles mathématiques permettant de décrire ce comportement (au niveau macroscopique : mécanique des milieux continus ; à l'échelle microscopique : théorie cinétique) Aborder les méthodes de simulation numérique sur ordinateur, permettant la prédiction d'écoulements industriels complexes ; Il s'agit ici de faire part aux étudiants des possibilités et limitations des approches numériques disponibles à l'heure actuelle, et de leur décrire des applications industrielles non triviales.

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».

Contenu

De nombreux fluides rencontrés dans la nature et dans les procédés industriels (e.g. fluides biologiques, polymères fondus ou en solution, émulsions, suspensions de particules, polymères à l’état fondu) ont un comportement rhéologique (i.e. en écoulement) fort riche, dit viscoélastique.L'objectif de ce cours est de comprendre comment ces propriétés viscoélastiques dépendent de la composition du matériau. 
Dans ce cours introductif, nous abordons les points suivants :
1. Propriétés des matériaux viscoélastiques
2. Rhéométrie
3. Propriétés d’écoulement d’un polymère en solution
4. Propriétés d’écoulement d’un polymère à l’état fondu – Les polymères linéaires
5. Propriétés d’écoulement d’un polymère à l’état fondu – Les polymères branches
6. Propriétés d’écoulement d’un polymère à l’état fondu – Influence de la composition
7. Réponse viscoélastique d’un polymère soumis à des grandes déformations
8. Propriétés viscoélastiques des gels et des réseaux polymères réversibles
9. Propriétés viscoélastiques des matériaux colloïdaux: les spheres dures
10. Propriétés viscoélastiques des matériaux colloïdaux: les colloïdes mous

Méthodes d'enseignement

1. Cours ex-cathedra
2. Concepts de rhéologie présentés par les étudiants au début de chaque cours
3. Travaux pratiques à réaliser à domicile (résolution de problèmes par méthodes analytiques), permettant l'apprentissage des concepts théoriques. 
4. Labo de rhéométrie

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Examen :

• oral (70%)
• Rapport sur les travaux pratiques (30%)  

Ressources
en ligne

Slides, chapitres de livres et articles disponibles sur Moodle
http://moodleucl.uclouvain.be/enrol/index.php?id=8452

Faculté ou entité
en charge

MECA