Quand des évènements lents  nécessitent des mesures rapides

Menka Stojanova, Loïc Vanel et Osvanny Ramos (équipe Liquides aux Interfaces) ont publié, avec S. Santucci de l'ENS Lyon, un article intitulé High frequency monitoring reveals aftershocks in subcritical crack growth dans la revue Physical Review Letters. 

La rupture sous-critique d’un matériau hétérogène a une dynamique similaire à celle des séismes, avec une fissure qui se propage d’une façon lente et intermittente, en une successsion d’évènements ayant une énergie distribuée en loi de puissance. Grâce à des mesures acoustiques synchronisées avec de l’imagerie, les auteurs ont poussé cette similitude plus loin en détectant la présence de répliques dans des expériences de fracturation. Les deux méthodes de mesure conduisent à des exposants différents. Néanmoins, lorsque les évènements acoustiques sont cumulés sur des échelles de temps plus grandes, l’exposant de la loi de puissance évolue (figure : trait rouge) et la même statistique est retrouvée lorsque les échelles temporelles des deux méthodes coïncident. Cette différence résulte de la présence de corrélations temporelles (répliques) à des échelles de temps (~1ms) non détectables par l’imagerie (zone grise). Ce résultat, qui a été validé après avoir artificiellement enlevé les corrélations temporelles (trait bleu), montre qu’une analyse basse fréquence peut mener à une valeur erronée de l’exposant, cette valeur étant déterminante pour la prédiction des événements catastrophiques.