Dans tous les domaines, de la médecine à la bijouterie, de l’électronique à la construction civile, automobile ou aéronautique, tous les objets que l’on fabrique sont faits de matériaux, choisis, au moins en partie, pour leurs propriétés mécaniques. Pourquoi sont-ils durs ou mous, fragiles ou déformables, cassants ou coulants, souples ou rigides ?
En général, ces propriétés sont liées à l’environnement (pression, taux d’humidité, température…), et à la contrainte mécanique à laquelle les matériaux sont soumis, mais aussi à leur structure intime. Cependant, les matériaux d’usage, qu’ils soient naturels ou fabriqués dans l’industrie, sont souvent composites. Ainsi, il est rare que des substances pures aient les propriétés requises pour une application donnée, et l’on doit allier des matériaux aux propriétés contrastées pour atteindre un compromis acceptable.
Autant il est facile de comprendre qu’un bloc de ciment se casse au premier coup de marteau alors qu’un bloc de béton résiste, les graviers qu’il contient bloquant la propagation des fissures, autant la description fine du comportement mécanique d’un mélange hétérogène est plus compliquée. Elle demande de combiner physique statistique et mécanique, ce qui est particulièrement difficile quand on s’intéresse à la résistance ou à la fissuration. Et pourtant, comprendre comment se propagent les fissures est essentiel, qu’il s’agisse des matériaux d’usage, ou de la croûte terrestre et de l’apparition de tremblements de terre. Des progrès récents ont cependant été accomplis, ouvrant le champ à des observations nouvelles, qui ont contribué à une meilleure compréhension de ces phénomènes.