Assemblees de grains lubrifies : elaboration d'un systeme modele experimental et etude de la loi de contact

par OLIVIER PITOIS

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de DANIEL MAUGIS.

Soutenue en 1999

à l'ECOLE NATIONALE DES PONTS ET CHAUSSEES .

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  • Résumé

    Ce travail s'inscrit dans le cadre plus general de l'etude experimentale des milieux granulaires humides. On s'interesse ici en particulier a la determination experimentale de la loi d'interaction entre deux particules separees par un pont de liquide visqueux (loi de contact). Du point de vue de l'empilement de particules contenant un liant visqueux, nous avons cherche a fabriquer un systeme experimental modele, constitue de spheres rigides enrobees de couches deformables d'epaisseur controlee. Concernant la loi de contact, un dispositif experimental specifique a ete realise. Il a permis en particulier d'etudier tres finement le cas d'un menisque d'huile situe entre deux spheres en deplacement. Les effets de la gravite et de la viscosite du liquide ont ete determines pour quelques caracteristiques du menisque (forces exercees et distances de ruptures). Ce dispositif s'est avere egalement tres approprie pour etudier des situations plus complexes : film de bitume entre deux surfaces rugueuses, sechage d'un menisque d'emulsion eau/bitume. Une seconde partie traite le probleme d'une sphere chutant et s'enrobant a travers une interface formee entre deux liquides non miscibles. Cette technique d'enrobage, que nous avons utilise pour preparer des empilements de billes enrobees, permet de faire varier assez simplement le volume depose autour d'une sphere. Deux experiences specifiques ont permis de montrer que le volume emporte par la sphere et la duree du franchissement pouvaient s'exprimer de maniere simple en fonction du nombre comparant le poids apparent de la sphere aux forces de tension de surface. La construction d'une station d'enrobage et le choix d'un systeme d'enrobage particulier ont permis de preparer des empilements compacts de spheres contenant des fractions volumiques ajustables en liant visqueux. La realisation d'une cellule de compression oedometrique a permis de commencer quelques premiers essais de compaction sur des empilements de grains secs.


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Informations

  • Détails : 221 p.
  • Annexes : 129 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Ecole des Ponts ParisTech (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne). Bibliothèque Lesage.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : NS 23954
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