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Rupture des tiges en flexion

Published online by Cambridge University Press:  01 July 2005

Basile Audoly
Affiliation:
Laboratoire de Modélisation en Mécanique, CNRS UMR 7607, Université Pierre et Marie Curie, 4 place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05, France
Sébastien Neukirch
Affiliation:
Laboratoire de Modélisation en Mécanique, CNRS UMR 7607, Université Pierre et Marie Curie, 4 place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05, France
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Abstract

Lorsqu'on brise en flexion des tiges cassantes, telles que lesspaghetti crus, on obtient plus de deux morceaux, souvent trois,quatre ou plus. Dans le but d'expliquer ces brisures multiples, nousétudions la dynamique d'une tige fléchie juste en-deçà de sa courbure de rupture lorsqu'elle est soudainement libérée à une extrémité. Noustrouvons que la relaxation brusque de la courbure au bout qui vientd'être libéré induit un train d'onde de flexion dont la dynamique est décrite par une solution auto-semblable sans paramètre ajustable. Cesondes de flexion augmentent localement la courbure et nous montronsque ce mécanisme contre-intuitif est à l'origine de la fragmentationdes tiges cassantes en flexion. Nous présentons une expérience simple qui confirme cette assertion.

Type
Research Article
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2005

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References

N.F. Mott, E.H. Linfoot, Ministry of Supply Report No. AC3348, January 1943, unpublished
Grady, D.E., Kipp, M.E., Geometric statistics and dynamic fragmentation, J. Appl. Phys. 58 (1985) 12101222 CrossRef
R. Englman, Fragments of matter from a maximum-entropy viewpoint, J. Phys: Condens. Matter 3 (1991) 1019–1053
Oddershede, L., Dimon, P., Bohr, J., Self-organized criticality in fragmenting, Phys. Rev. Lett. 71(19) (1993) 31073110 CrossRef
Ching, E.S.C., Lui, S.L., Ke-Qing Xia, Energy dependence of impact fragmentation of long glass rods, Physica A 287 (2000) 8990 CrossRef
L. Griffith, Can. J. Res. 21 (1943) 57–64
Mott, N.F., Fragmentation of Shell Cases, Proc. Roy. Soc. London A 189 (1947) 300308 CrossRef
J.R. Gladden, N.Z. Handzy, A. Belmonte, E. Villermaux, Dynamic buckling and fragmentation in brittle rods, Phys. Rev. Lett. (2005, in press)
F. Wittel, F. Kun, H.J. Herrmann, B.H. Kröplin, Fragmentation of shells, Phys. Rev. Lett. 93 035504 (2004)
Shockey, D.A., Curran, D.R., Seaman, L., Rosenberg, J.T., Peterson, C.F., Int. J. Rock. Mech. Min. Sci. 11 (1974) 303317 CrossRef
Coleman, B.D., Dill, E.H., Lembo, M., Lu, Z., Tobias, I., On the dynamics of rods in the theory of Kirchhoff and Clebsch, Arch. Rational Mech. Anal. 121 (1993) 339359 CrossRef
B. Audoly, S. Neukirch, Fragmentation of rods by cascading cracks: why spaghetti do not break in half, Phys. Rev. Lett. (2005, submitted)