Comment les ondulations apparaissent à la surface d’une route de terre ?
En analysant en laboratoire l’effet d’une plaque glissant sur une route de sable, des physiciens lyonnais ont déterminé les paramètres physiques qui gouvernent l’instabilité dite de « tôle ondulée ». Leur modèle théorique prédit précisément la vitesse critique d’apparition de cette instabilité ainsi que la longueur d’onde des ondulations.
Souvent, après le passage répété de véhicules, la surface des routes de terre, sable ou gravier se déforme. Cette apparition d’un profil en « tôle ondulée » est très gênant pour les passagers et surtout très dangereux car il provoque des pertes d’adhérence. Pour prévenir ou guérir efficacement les chaussées de ces rides, il est indispensable de déterminer les conditions qui favorisent leur apparition. Un premier pas dans cette direction vient d’être franchi par des physiciens du Laboratoire de physique de l’Ecole Normale Supérieure de Lyon (CNRS / ENS Lyon / Univ. Lyon 1). Ils ont reproduit ces instabilités en laboratoire sur un système modèle constitué d’un « patin » plat glissant sur une piste circulaire faite de sable. Parallèlement à ces expériences, les chercheurs ont construit un modèle d’instabilité linéaire qui reproduit avec fidélité l’existence et la valeur d’une vitesse critique au-delà de laquelle la route se déforme en « tôle ondulée » et prédit quantitativement la longueur d’onde des rides. Ce travail fait l’objet d’une publication dans la revue Physical Review E. Les scientifiques travaillent maintenant à étendre leur analyse au cas d’une roue qui, à la différence du patin, compacte le sable et ne glisse pas.