Modelisation physique et mecanique d'une couche de grains vibree

par LAURENT LABOUS

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Eric Clément.

Soutenue en 1998

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Cette these porte sur porte sur certains problemes associes au comportement de materiaux granulaires sollicites par vibration verticale. Le chapitre 1 est consacre a une presentation generale de la physique des milieux granulaires et d'une phenomenologie qui leur est propre. Au chapitre 2, nous etudions par une methode experimentale, l'interaction collisionnelle entre deux spheres rugueuses et inelastiques. Ce travail nous permet de tester des predictions theoriques concernant la perte d'energie et le transfert de quantite de mouvement resultant de la collision. Nous decrivons, au chapitre 3, les differentes techniques couramment utilisees pour la simulation numerique des milieux granulaires. Apres avoir explique les raisons qui nous ont conduit a choisir une methode de spheres dures, nous detaillons sa mise en uvre pratique ainsi que la methode de diagnostic numerique qui sera utilisee dans la suite. Le chapitre 4 est consacre a l'etude des transferts de quantite de mouvement et d'energie lors de l'impact d'une couche granulaire mince avec un piston avancant a vitesse constante. Le meme systeme, mais cette fois avec un rapport d'aspect beaucoup plus faible est instable vis-a-vis de perturbations de densite (chapitre 5) lors de son expansion dans le vide, suite a l'impact. Deux longueurs d'ondes differentes caracterisant l'instabilite sont mises en evidence pour la premiere fois dans cette geometrie. Le dernier chapitre (chapitre 6) est consacre a l'etude par simulation numerique de l'instabilite de faraday dans une couche granulaire excitee par vibration verticale. Une relation de dispersion est obtenue et des differences fondamentales par rapport aux liquides sont mises en evidences. Un phenomene de saturation de la longueur d'onde, deja observe experimentalement est reproduit. Nous montrons que la longueur d'onde alors selectionnee est reliee a l'instabilite mise en evidence dans le chapitre precedent. Nous etablissons de maniere claire, l'importance centrale du modele de collision utilise dans la simulation.

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Informations

  • Détails : 251 p.
  • Annexes : 269 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1998
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