Capsule motion in flow: Deformation and membrane buckling.
Mouvement d’une capsule dans un écoulement : Déformation de la membrane
Résumé
The objective of this review is to present the salient features of capsule mechanical behaviour under the influence of viscous
deforming forces due to a flowing fluid. We focus on artificial capsules that are initially spherical with an internal liquid core and
that are enclosed by a very thin hyperelastic membrane. Different constitutive laws, commonly used to describe the rheological
behaviour of thin membranes, are presented. The motion and deformation of a single capsule freely suspended in a simple shear
flow is presented as a function of membrane constitutive law and of initial pre-stress. The limitations of classical membrane models
that neglect bending effects are discussed
L’objectif de cette revue est de présenter
les aspects essentiels du comportement mécanique d’une capsule soumise aux efforts visqueux d’un fluide en écoulement. On se
focalise sur les capsules artificielles qui ont une forme initiale sphèrique, un milieu interne liquide et qui sont entourées d’une
membrane mince hyperélastique. Différentes lois constitutives usuelles sont présentées pour décrire le comportement mécanique
de la membrane. On étudie ensuite le mouvement et la déformation d’une capsule isolée suspendue librement dans un écoulement
de cisaillement, en fonction de la loi de paroi et de précontraintes éventuelles. On discute enfin de la limite de validité d’un modèle
de membrane qui néglige les effets de résistance à la flexion.