Henri Navier

Claude Louis Marie Henri Navier, né à Dijon le et mort à Paris le est un ingénieur, mathématicien et économiste français du XIXe siècle.

Claude Navier
Buste de Claude Louis Marie Henri Navier
Naissance
Dijon (France)
Décès
Paris (France)
Nationalité Français
Domaines Mathématiques, physique
Institutions École nationale des ponts et chaussées
École polytechnique
Diplôme École nationale des ponts et chaussées
Renommé pour Équations de Navier-Stokes
Distinctions Officier de la Légion d'honneur (1831)

Biographie

Né à Dijon sur la paroisse Saint Médard le , il est baptisé en l'église saint Médard le lendemain ; c'est le fils de Claude-Bernard Navier avocat au parlement de Bourgogne et de Dame Jeanne-Marie Pourcher. Son parrain est Claude Navier écuyer scelleur en la chancellerie du parlement de Bourgogne résidant à Bourg-en-Bresse et sa marraine est Dame Marie Marguerite Pourcher veuve de Pierre Thomasset de Chessy demeurant ordinairement à Chalon-sur-Saône.

Henri devient orphelin à neuf ans, après la mort de son père, avocat réputé et ancien député durant la Révolution. Son grand-oncle Émiland Gauthey[1], ingénieur cantonnier du corps des ponts et chaussées, s'occupe de son éducation à Paris, le considérant comme son fils avant de l'adopter avec sa femme Anne-Claude Gauthey (qu'il a épousée en 1792), elle aussi proche parente du jeune Henri[2].

Son oncle le pousse à se présenter à l'École polytechnique. Bien qu'étant parmi les derniers reçus en 1802, il y réussit sa scolarité et son classement lui permet d'intégrer le corps des ponts et chaussées. Il est nommé ingénieur ordinaire des Ponts et Chaussées en 1808. Plus tard, il deviendra inspecteur divisionnaire de ce corps et, semble-t-il quelque temps, inspecteur général à l'instar de son oncle.

Il dirige alors la construction des ponts de Choisy, Asnières et Argenteuil dans le département de la Seine. À Paris, il construit la passerelle de l'île de la Cité, mais ne peut mener à bien son grand projet de pont suspendu près de l'hôtel des Invalides, le Conseil municipal de Paris prétextant un tassement de terrain pour faire détruire le pont.

De 1819 à 1835, il assure le cours de mécanique appliquée de l'École nationale des ponts et chaussées (il y est titularisé en à la suite de la retraite d'Eisenmann). Au début des années 1820, il explore avec Augustin-Louis Cauchy les facettes de la théorie mathématique de l'élasticité, ce qui lui permet de proposer des équations sur le mouvement des fluides newtoniens.

Au moins deux voyages en Angleterre en 1821 et en 1823 lui permettent de devenir un spécialiste des ponts suspendus sur lesquels il rédige d'abord un mémoire en 1823, puis un traité complet très remarqué. En 1824, il entre à l'Académie des sciences. En 1831, il devient professeur d'analyse et de mécanique à l'École polytechnique en remplacement d'Augustin Louis Cauchy, démissionnaire. Il est fait chevalier de la Légion d'honneur en 1831.

Navier est ensuite envoyé en Angleterre pour étudier les chemins de fer. Il publie à son retour des articles dans les Annales des ponts et chaussées.

Il meurt le à Paris et est inhumé au cimetière du Père-Lachaise (50e division).

Ingénierie des ponts, canaux, chemins porteurs

Claude-Henri Navier est à la fois mathématicien et ingénieur, à l'exemple de son oncle et père adoptif, Émiland Gauthey. Il construit notamment une dizaine de ponts.

Le constructeur

Navier en début de carrière est le constructeur de plusieurs ponts de chaînes sur la Seine. Sa notice sur le pont des Invalides illustre le désarroi de l'ingénieur responsable qui justifie ses choix. Le projet d'un pont en face des Invalides posait un enjambement à une arche de 155 mètre d'ouverture. Mais des lézardes dans les puits de retenue apportait la crainte sur sa solidité. Le corps ordonne sa démolition.[citation nécessaire]

On lui doit plusieurs mémoires sur les canaux de navigation (1816). Ses rapports, mémoires et travaux de recherche sont publiés principalement dans les Annales des Ponts et Chaussées, les Annales de Chimie et le Bulletin de la Société Philomatique. Il est aussi un spécialiste du chemin de fer, après plusieurs séjours d'étude en Angleterre.

L'enseignant à l'école polytechnique et à l'école des Ponts et Chaussées

Son approche d'enseignant témoigne d'un souci de justification physique des lois empiriques qui prévalaient alors dans les sciences de l'ingénieur. Ainsi, il est l'auteur d'un traité sur les ponts suspendus (1832), où il développe les lois régissant l'équilibre des solides élastiques.

Les leçons du professeur à l'école des Ponts et Chaussées ont été publiées en 1826, rééditées en 1833. Les leçons à l'école polytechnique sont imprimées en 1841.

L'économiste des Équipements publics

Navier pose le premier mode de calcul de l'utilité d'un équipement public[3]. Il détermine la comparaison et différence de coût de transport effectué pour une tonne de pierre sur un kilomètre de route ou de canal. Sa méthode - au regard d'une analyse coûts/avantages contemporaine est imparfaite (les coûts de production et d'amortissement ne sont pas pris en compte de manière adéquate), mais la règle qu'il en tire est fondamentale: il est essentiel de connaître la différence de coût de transport pour la multiplier par les quantités transportées et la comparer aux dépenses d'investissement et d'entretien. De la sorte la gestion publique n'est plus laissée à l'estimation des seuls politiciens, mais peut être rationalisée par le calcul, la comparaison et la prévision.

De plus, Navier fait œuvre de pionnier en matière de comptabilité analytique : les coûts annuels généraux de construction, administration et maintenance sont décomposés en dépenses de locomotives, fourgons, frais de magasins, frais d'expédition...

Recherche en mathématique et mécanique des fluides

Claude-Henri Navier est marqué par les conceptions physiques de Pierre-Simon de Laplace. Ingénieur chargé de la résistance des structures portantes, il est, avec Cauchy, à l'origine de la théorie générale de l'élasticité en 1821. Il travaille aussi sur les applications pratiques des séries introduites par Joseph Fourier, son ancien professeur.

Sa contribution majeure reste toutefois son mémoire sur les lois du mouvement des fluides en 1822, à l'origine des équations de Navier-Stokes, équations centrales pour la modélisation en mécanique des fluides.

Hommages

Publications

  • Rapport à Monsieur Becquey et Mémoire sur les ponts suspendus. Notice sur le pont des Invalides, chez Carillan Gœury, Paris, 1830 (lire en ligne)
  • Résumé des leçons données à l'École des ponts et chaussées sur l'application de la mécanique à l'Établissement des constructions et des machines, tome 1, Première partie contenant des leçons sur la résistance des matériaux, et sur l'établissement des constructions en terre, en maçonnerie et en charpente, chez Carilian-Gœury (2e édition), Paris, 1833 (lire en ligne)
  • Résumé des leçons données à l'École des ponts et chaussées sur l'application de la mécanique à l'Établissement des constructions et des machines, tome 2, Deuxième partie, leçons sur le mouvement et la résistance des fluides, la conduite et la distribution des eaux, Troisième partie, leçons sur l'établissement des machines, chez Carilian-Gœury (2e édition), Paris, 1838 (lire en ligne)
  • De l'établissement d'un chemin de fer entre Paris et Le Havre, imprimerie Firmin-Didot, 1826 (lire en ligne)
  • Mémoire sur les lois du mouvement des fluides, lu à l'Académie royale des Sciences le , dans Mémoires de l'Académie des sciences de l'Institut de France - Année 1823, Gauthier-Villars, Paris, 1827, p. 389-440 (lire en ligne)

Notes et références

  1. Philibert Pourcher, grand-père maternel de Navier, est un cousin d’Anne-Claude Gauthey épouse en seconde noce de son cousin Émiland Gauthey qui adopte Navier au décès de son père en 1793 (Voir généalogie).
  2. « L'ingénieur-architecte chalonnais Émiland-Marie Gauthey (1732-1806) », article de Jean-Claude Mallard paru dans la revue « Images de Saône-et-Loire » no 146 de juin 2006, pages 17 à 21.
  3. Histoire des pensées économiques, TI: les fondateurs, Editions Sirey Paris 1993, (ISBN 2-247-01666-9)

Annexes

Bibliographie

  • Prony, Notice biographique sur Navier, p. 1-19, Annales des ponts et chaussées, 1837 (lire en ligne).
  • Sous la direction d'Antoine Picon, L'art de l'ingénieur, constructeur, entrepreneur, inventeur, p. 329, Éditions du Centre Georges Pompidou, Le Moniteur, Paris, (ISBN 978-2-85850-911-9), 1997

Liens externes

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