Contrainte de cisaillement

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Bonjour,

Je vois en mécanique des fluides la contrainte de cisaillement (shear stress) mais j’ai beaucoup de mal à m’imaginer ce que c’est vraiment. J’ai aussi souvent de la peine à voir dans quelle direction cette "pression" agît.

Par exemple, imaginons que j’ai un tuyau linéaire avec un fluide Newtonien qui s’écoule à l’intérieur. Ces contraintes de cisaillement sont elle dirigées dans la direction $r$ (ie. vers les parois) ou bien dans la direction dans laquelle s’écoule le fluide (ie. $z$) ?

Si vous avez des conseils pour aider à visualiser ça, je suis preneur :p Et aussi m’éclaircir en général sur cette notion!

Merci!

Si mes souvenirs sont bons, en mécanique du solide, les contraintes de cisaillement sont bien parallèles à la surface du solide. J’imagine qu’il s’agit de la même chose en mécanique des fluides. Dans une conduite, par exemple, la perte de charge au niveau des parois internes est à l’origine d’une diminution locale de la vitesse d’écoulement. Le fluide newtonien « va plus vite » au milieu de la conduite qu’à ses parois internes. On est bien en présence d’une contrainte de cisaillement.

Hello,

Physiquement, un cisaillement c’est quand tu as deux partie du fluide (ou bien le fluide et un de ses bords) qui bougent l’une part rapport à l’autre dans des directions parallèles mais de sens opposés.

On aurait donc envie de mettre une force de frottement (dont le coefficient de frottement sera la viscosité dans le cas d’un fluide newtonien) parallèle à cette direction qui représente la force de cisaillement entre les deux parties du fluide concernées (ou bien, à nouveau, entre le fluide et un bord). En faisant ça, ça rappelle furieusement la force de frottement lorsqu’un solide rigide glisse sur une pente et qu’on met une force de frottement au niveau du sol et de sens opposé à la vitesse du solide en question.

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