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Livre

Fondements énergétiques de la mécanique

Résumé

Les auteurs déduisent les équations de la mécanique du point, des milieux continus classiques ou micropolaires et des systèmes de solides rigides à partir du concept d'énergie, à rebours d'une démarche classique fondée sur le postulat des puissances virtuelles. Leur démarche s'appuie notamment sur la relativité galiléenne et l'objectivité. ©Electre 2019


  • Autre(s) auteur(s)
  • Éditeur(s)
  • Date
    • DL 2018
  • Notes
    • Bibliogr. Index
  • Langues
    • Français
  • Description matérielle
    • 1 vol. (IV-127 p.) : ill. ; 24 cm
  • Collections
  • Sujet(s)
  • ISBN
    • 978-2-36493-676-8
  • Indice
    • 531 Mécanique des solides, rhéologie
  • Quatrième de couverture
    • Cet ouvrage porte sur le fondement énergétique de la mécanique. Il a pour objectif de clarifier le lien entre le concept d'énergie, la thermodynamique et la mécanique. Les auteurs montrent que l'énergie est le concept fondamental à partir duquel peuvent être déduites les équations de la mécanique du point, des systèmes de solides rigides, des milieux continus classiques ou micropolaires. Une clef importante de leur démarche est l'utilisation du principe de relativité galiléenne et de l'objectivité. Cette approche prend le contre-courant d'une présentation « traditionnelle » de la mécanique des milieux continus, qui s'est imposée depuis les années 70 du siècle dernier, basée sur le principe des puissances virtuelles.

      Le livre contient aussi une partie sur les fondements historiques du principe de relativité. Une attention particulière est portée à l'objectivité des grandeurs physiques et en particulier celle des efforts. Cette notion est cruciale pour établir les équations de la mécanique des milieux continus à partir du premier principe de la thermodynamique.

      Cet ouvrage est le fruit d'une mûre réflexion de deux chercheurs, Jean Cousteix et Jacques Mauss, très reconnus dans le domaine de la mécanique des fluides et en particulier dans celui des couches limites et des méthodes asymptotiques. Ils font une oeuvre pédagogique très utile.

      Les lecteurs mécaniciens ou mathématiciens intéressés par les fondements de la mécanique trouveront dans cet ouvrage un point de vue original qui les amènera à mieux saisir la subtilité des principes à l'origine des équations de la mécanique.


  • Tables des matières
      • Fondements énergétiques de la mécanique

      • Jean Cousteix

      • Jacques Mauss

      • Cépaduès

      • Sommairei
      • Notations principalesiii
      • 1 Introduction1
      • 2 Principe de relativité et fondements historiques5
      • 3 Modèle du milieu continu17
      • 3.1 Le modèle de milieu continu17
      • 3.2 Domaine matériel19
      • 3.3 Grandeur extensive20
      • 3.4 Lemme fondamental de la mécanique des milieux continus21
      • 3.5 Variation d'une grandeur extensive21
      • 3.5.1 Équation de bilan22
      • 3.5.2 Flux22
      • 3.5.3 Formulation tensorielle du flux24
      • 3.6 Grandeur conservative27
      • 3.7 Équations locales28
      • 3.7.1 Équation de bilan dans un domaine fixe pour une fonction scalaire28
      • 3.7.2 Équation locale pour une grandeur scalaire30
      • 3.7.3 Équation de bilan dans un domaine mobile pour une grandeur scalaire31
      • 3.7.4 Équations pour une grandeur vectorielle32
      • 3.8 Conclusion33
      • 4 Objectivité35
      • 4.1 Grandeur objective35
      • 4.1.1 Grandeur scalaire objective35
      • 4.1.2 Grandeur tensorielle objective36
      • 4.1.3 Changement d'observateur38
      • 4.1.4 Variation temporelle d'une grandeur objective38
      • 4.2 Exemples39
      • 4.2.1 Gradient de la vitesse39
      • 4.2.2 Normale à une facette matérielle40
      • 4.3 Conclusion41
      • 5 Dynamique du point matériel43
      • 5.1 Hypothèses43
      • 5.2 Modèle proposé43
      • 5.3 Point matériel isolé44
      • 5.4 Formulation de la mécanique d'un point matériel45
      • 5.5 Théorème de la dynamique45
      • 5.6 Objectivité des forces46
      • 5.6.1 Forces de gravitation46
      • 5.6.2 Forces électromagnétiques47
      • 5.6.3 Particules chargées en interaction47
      • 5.7 Le référentiel galiléen48
      • 5.8 Conclusion50
      • 6 Système de points matériels51
      • 6.1 Système de deux points matériels51
      • 6.2 Loi fondamentale de la dynamique d'un système de points matériels52
      • 6.3 Dynamique d'un système de points matériels53
      • 6.3.1 Lois d'interaction54
      • 6.3.2 Équation de la résultante dynamique56
      • 6.3.3 Référentiel non galiléen58
      • 6.3.4 Équation du moment dynamique59
      • 6.4 Application aux chocs entre deux points matériels60
      • 6.5 Conclusion62
      • 7 Premier principe de la thermodynamique en MMC standard63
      • 7.1 Hypothèses générales64
      • 7.2 Le premier principe de la thermodynamique65
      • 7.3 Loi des actions mutuelles66
      • 7.4 Bilan d'énergie69
      • 7.4.1 Énergie du système70
      • 7.4.2 Échanges d'énergie avec l'extérieur70
      • 7.5 Premier principe de la thermodynamique71
      • 7.6 Conclusion72
      • 8 Lois générales de la MMC standard73
      • 8.1 Principe fondamental de la MMC73
      • 8.2 Théorème de la résultante dynamique74
      • 8.2.1 Taux de variation de l'énergie (...)74
      • 8.2.2 Conservation de la masse75
      • 8.2.3 Théorème de la résultante dynamique77
      • 8.2.4 Proposition de Cauchy78
      • 8.2.5 Équation locale de quantité de mouvement78
      • 8.2.6 Équations de la puissance cinétique et de l'énergie interne79
      • 8.2.7 Symétrie du tenseur des contraintes80
      • 8.3 Théorème du moment dynamique82
      • 8.4 Conclusion83
      • 9 Milieux multipolaires et micromorphiques85
      • 9.1 Hypothèses générales86
      • 9.1.1 Le premier principe86
      • 9.1.2 La mécanique des milieux continus87
      • 9.1.3 Milieux généralisés87
      • 9.2 Équations classiques de la MMC89
      • 9.2.1 Principe de relativité89
      • 9.2.2 Premières équations locales90
      • 9.2.3 Puissance interne90
      • 9.3 Milieux multipolaires91
      • 9.3.1 Théorie du premier gradient, v = 192
      • 9.3.2 Théorie du second gradient v = 293
      • 9.4 Milieux micromorphiques95
      • 9.5 Conclusion97
      • A Éléments de calcul tensoriel99
      • A-1 Utilisation des tenseurs99
      • A-1-1 Produit contracté de tenseurs99
      • A-1-2 Produit tensoriel100
      • A-1-3 Tenseur unité100
      • A-1-4 Produit vectoriel de deux vecteurs100
      • A-1-5 Opérateurs tensoriels101
      • A-2 Théorème de la divergence104
      • A-3 Tenseurs orthogonaux104
      • A-3-1 Définition104
      • A-3-2 Propriétés104
      • B Changement de référentiel105
      • B-1 Convention de notations105
      • B-2 Dérivée temporelle d'un vecteur107
      • B-3 Lois de composition des vitesses et des accélérations108
      • C Variable de Lagrange, variables d'Euler111
      • C-1 Description lagrangienne111
      • C-2 Description eulérienne. Dérivée particulaire112
      • D Théorème de transport de Leibniz-Reynolds115
      • D-1 Forme générale115
      • D-2 Variation relative de volume117
      • D-3 Domaine matériel117
      • Table des matières119
      • Bibliographie123
      • Index125

  • Origine de la notice:
    • FR-751131015 ;
    • Electre
  • Disponible - 531 COU

    Niveau 2 - Sciences