Géométrie et propriétés élastiques des matériaux granulaires
Résumé
Geometric and elastic properties of packings of spherical grains are studied by discrete element numerical simulations, using different assembling methods: isotropic compression of “granular gases”, vibration of dense configurations, deposition under gravity. The force-carrying network coordination number, which cannot be measured experimentally, is shown to be the essential parameter determining the elastic properties, which are accessible in the laboratory. Some partial comparisons of numerical and experimental values of elastic moduli of glass bead packings yield yield a good agreement.
Nous étudions par simulation numérique (de type « éléments discrets») les propriétés géométriques et élastiques d'assemblages de grains sphériques obtenus par différents protocoles de préparation : compression isotrope de « gaz granulaires », vibration de configurations denses, dépôt sous gravité. Nous montrons que le nombre de coor- dination des contacts portant les forces, inaccessible à l'expérience, peut varier indépendamment de la compacité et constitue le paramètre déterminant pour les propriétés élastiques qui, elles, sont mesurables en laboratoire. La comparaison de valeurs numériques et expérimentales pour les modules élastiques des billes de verre, encore partielle, donne un bon accord.
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