Thèse en cours

Banquise artificielle en laboratoire : expériences modèles et terrain
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Auteur / Autrice : Baptiste Auvity
Direction : Laurent Duchemin
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Mécanique
Date : Inscription en doctorat le 03/10/2022
Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences mécaniques, acoustique, électronique et robotique de Paris
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Physique et mécanique des milieux hétérogènes (Paris ; 1997-....)
établissement opérateur d'inscription : ESPCI Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris (PSL)

Mots clés

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Résumé

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La fonte de la glace de mer en arctique (banquise) intervient principalement dans les zones marginales glaciaires (MIZ), qui forme une périphérie de glace fragmentée, et qui peut atteindre jusqu'à 1000km de long. Dans ces zones, la houle de mer fragmente la glace, augmentant drastiquement la fonte, mais les fragments ainsi formés peuvent atténuer et diffuser cette houle de mer, protégeant le reste de la banquise. L'objectif de cette thèse est de monter des expériences modèles de laboratoire pour étudier deux aspects de l'interaction houle - banquise : le processus de fragmentation d'une couche mince par une onde de surface, et la propagation d'ondes de surface dans un milieu fragmenté. On se basera sur une mise à l'échelle conjointe de l'énergie des vagues et des propriétés mécaniques des ondes, afin d'observer la rupture d'une couche mince fragile pour la même gamme de 3 nombres adimensionés (pente des ondes, taux de déformation à la rupture, limite de couche mince). On étudiera le seuil de cassure en fonction des paramètres de contrôle (amplitude des ondes, épaisseur de la couche mince, rapport entre longueur d'onde et longueur de flexion du matériau), ainsi que l'émergence d'une distribution de taille de fragment, dont on cherchera à comprendre l'origine. Un second volet consistera en l'étude de la propagation des ondes dans un milieu fragmenté, composé d'un ensemble de fragment de forme et de tailles contrôlés. Les mesures expérimentales seront basées sur des techniques de reconstruction d'interface spatio-temporellement résolues (Schlieren synthétique à faible amplitude, Profilométrie à moyenne amplitude), ou de traitement d'image pour la mesure des fragments de surface (forme, position, vitesse). A partir de cette approche expérimentale, on cherchera à développer des modèles minimaux concernant la rupture d'une plaque mince par des ondes de surface, et sur la propagation d'ondes en milieu complexe.