Élasticité
L’élasticité est partout en physique de la Terre : tectonique, physique des roches, toute la sismologie, etc. A l’issue de l’UE, on aura les bases pour aborder ces disciplines. Le déroulement de l’UE suit un plan classique pour ce type de cours en physique mais emprunte des exemples en sciences de la Terre, aussi bien en cours qu’en TD.
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Contenu :
- Les contraintes : La pression. Le vecteur traction. Le tenseur des contraintes. Equation d’équilibre en cartésiennes. Equation de la dynamique. Conditions aux limites. Applications et TD : contraintes (diaxiales) à la surface de la Terre, contraintes principales et régimes tectoniques, cercle de Mohr, loi de Coulomb sur une faille, contraintes dans une montagne ou un iceberg « simples », contraintes dans une topographie, contrainte lithostatique, isostasie, «poussée à la dorsale ».
- Les déformations : Définition et propriétés du tenseur de déformation. Déformations principales, compression et cisaillement. Exemples élémentaires de champs de déplacement et de déformations.
- Elasticité linéaire : Expression générale de l’élasticité linéaire anisotrope (loi de Hooke). Symétries du tenseur élastique. Cas isotrope. Modules d’élasticité. Equation de la statique et de l’élastodynamique (Navier). Applications et TD : déplacement et épaisseur élastique d’une faille sismique, déformation uniaxiale (piston), compression élastique unidimensionnelle d’un bassin (sédimentaire) sous son poids, contrainte uniaxiale (barre), contraintes élastiques dans une plaque de neige en pente, piston anisotrope, ondes sismiques.