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1. Ali, Nabil. RhéoSpeckle : un nouvel outil d’étude du comportement multi-échelle des matériaux hétérogènes : RheoSpeckle : a new tool for studying the behavior of heterogeneous materials at multi-scales.

Degree: Docteur es, Mécanique des fluides, procédés, énergétique, 2016, Université Grenoble Alpes (ComUE)

Ce travail de thèse cherche à mieux caractériser le comportement des matériaux hétérogènes sous cisaillement avec une approche multi-échelles (macro-méso-microscopique).Cela est rendu possible en développant un montage innovant qui couple un rhéomètre à un système d’imagerie de speckle résolue spatialement et temporellement (RheoSpeckle). Nous montrons la validation de notre expérience en l’appliquant sur deux matériaux parfaits : un solide et un liquide. Sur le solide, on mesure le champ de déplacement sur les images de speckle avec une résolution meilleure que 1 µm. Puis on prouve l’élasticité du matériau à l’échelle microscopique. Sur le liquide, la taille des nanoparticules est déterminée avec un excellent accord avec la spécification du fabriquant. Le champ de vitesse dans l’entrefer du Couette est calculé avec une bonne précision sur un temps inférieur à 1 s et avec une résolution spatiale de 100 µm sur 5mm. La dynamique microscopique d’une solution brownienne est étudiée et l’influence du cisaillement sur la décorrélation est déterminée. Nous montrons les capacités de notre expérience à étudier des matériaux hétérogènes en l’appliquant sur une solution concentrée de micelles géantes. La rhéologie linéaire est étudiée en rhéometrie classique mais aussi en utilisant l’imagerie du speckle. La rhéologie non linéaire de ce matériau est déterminé en rhéometrie (macro) mais aussi en calculant le champ de vitesse et l’intensité des images de speckle (méso) ou on caractérise les bandes de cisaillement qui se forment à partir d’un cisaillement critique. En fin la relaxation spatio-temporelle des bandes de cisaillement (micro) est caractérisée. On observe pour la première fois l’existence de deux temps de relaxation après l’arrêt du cisaillement et que la relaxation des bandes est relativement lente.

This work tries to better characterize the behavior of homogeneous and heterogeneous materials under shear with a multi-scale approach (macro-meso-micro-scopic). To do that, we have developed an innovative setup by coupling a rheometer to a speckle imaging geometry witch is spatially and temporally resolved (RheoSpeckle). We validate our experience using two perfect materials: a solid and a pure viscous fluid. On a solid sample, we calculate the displacement field on the speckle images with a resolution better than 1 µm. we demonstrate than, the microscopic elasticity of this material. On a pure viscous fluid, we measured the nanoparticle’s size with excellent accuracy. When a constant shear rate is applied, the velocity profile is measured with a time less than 1 s with a spatial resolution of 100 µm over 5 mm. The microscopic dynamic of a Brownian solution under shear is probed and the shear induced on the decorrelation of the intensity correlation function is studied. We show the capabilities of our experience using a concentrated solution of wormlike micelles. The linear rheology is studied using rheometric measurements and our speckle imaging system. Nonlinear rheology is studied using rheometric measurements…

Advisors/Committee Members: Roux, Denis (thesis director), Caton, François (thesis director).

Subjects/Keywords: Rhéologie; Matériaux hétérogènes; Speckle; Bandes de cisaillement; Dynamique microscopique; Micelles géantes; Rheology; Heterogeneous materials; Speckle; Shear banding; Microscopic dynamic; Wormlike micelles; 620

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APA (6th Edition):

Ali, N. (2016). RhéoSpeckle : un nouvel outil d’étude du comportement multi-échelle des matériaux hétérogènes : RheoSpeckle : a new tool for studying the behavior of heterogeneous materials at multi-scales. (Doctoral Dissertation). Université Grenoble Alpes (ComUE). Retrieved from http://www.theses.fr/2016GREAI013

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Ali, Nabil. “RhéoSpeckle : un nouvel outil d’étude du comportement multi-échelle des matériaux hétérogènes : RheoSpeckle : a new tool for studying the behavior of heterogeneous materials at multi-scales.” 2016. Doctoral Dissertation, Université Grenoble Alpes (ComUE). Accessed January 17, 2021. http://www.theses.fr/2016GREAI013.

MLA Handbook (7th Edition):

Ali, Nabil. “RhéoSpeckle : un nouvel outil d’étude du comportement multi-échelle des matériaux hétérogènes : RheoSpeckle : a new tool for studying the behavior of heterogeneous materials at multi-scales.” 2016. Web. 17 Jan 2021.

Vancouver:

Ali N. RhéoSpeckle : un nouvel outil d’étude du comportement multi-échelle des matériaux hétérogènes : RheoSpeckle : a new tool for studying the behavior of heterogeneous materials at multi-scales. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Grenoble Alpes (ComUE); 2016. [cited 2021 Jan 17]. Available from: http://www.theses.fr/2016GREAI013.

Council of Science Editors:

Ali N. RhéoSpeckle : un nouvel outil d’étude du comportement multi-échelle des matériaux hétérogènes : RheoSpeckle : a new tool for studying the behavior of heterogeneous materials at multi-scales. [Doctoral Dissertation]. Université Grenoble Alpes (ComUE); 2016. Available from: http://www.theses.fr/2016GREAI013

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