Kinematic fields in 2D granular media
Résumé
We study here the mechanical behaviour of a granular medium made of Schneebeli’s wooden rods (ash wood). Made of 2000 grains, the granular assemblies are isotropically loaded from 20 kPa to 200 kPa by steps of 20 kPa. Photos of the samples (50 cm X 50 cm) were shot by means of a 80 MPixels digital camera. Using the technique of Digital Image Correlation, the full kinematics of grains is assessed. Hence, the distance of grains of contact (called hereafter “overlay distance”) is measured during the loading. A statistical analysis of the intergranular overlay distance shows same features as the ones classically observed for intergranular contact forces in DEM, for both ranges of values: small overlay and strong overlay distances.
On étudie ici le comportement mécanique d’un milieu granulaire modèle constitué de rouleaux de Schneebeli en bois (hêtre). Constitués de 2000 grains, les assemblages granulairessont contraintsisotropiquement par palier de 20 kPa jusqu’à une valeur de 200 kPa. En cours d’essai, les échantillons (50 cm X 50 cm) sont photographiés. Les images ont une définition de 80 MPixels. Par le biais de mesures de champs cinématiques reposant sur la technique de la corrélation d’image numérique, il est possible de mesurer le rapprochement des grains en contact suite à l’augmentation de la pression de confinement. Une analyse statistique de ces rapprochements montreune similitude étroite avec la statistique des forces de contact classiquement observées en DEM, aussi bien pour les « rapprochements » petits (forces faibles) que pour les « rapprochements » grands (forces fortes).
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