Étude de la compaction des milieux granulaires : de l'échelle locale à l'échelle globale

par Philippe Ribière

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Daniel Bideau.

Soutenue en 2005

à Rennes 1 .


  • Résumé

    La densification lente d'un empilement granulaire sous sollicitations présente un double intérêt. D'une part, la compaction douce est un processus industriel courant. D'autre part la compaction d'un empilement s'avère très analogue à l'évolution d'un système vitreux. La densification a été étudiée expérimentalement par gamma-densimétrie. Conjointement, la visualisation de la position des grains au coeur de l'empilement est possible grâce à une technique d'imagerie en fluide iso indice. Ces études expérimentales furent complétées par diverses simulations numériques de la compaction. L'évolution de la compacité est bien décrite par une loi en exponentielle étendue, issue de la dynamique des verres. Le temps caractéristique de la compaction suit une loi d'Arrhenius ce qui caractérise le comportement des verres forts. Outre la compaction, de la convection est aussi observée dans le milieu et son influence sur la compacité a été étudiée. L'étude menée à l'échelle du grain a permis de montrer que les déplacements des grains présentent des caractéristiques communes à tous les systèmes hors équilibre : distributions des mouvements non gaussiennes, intermittence. . . Elle a établi que certains événements rares, de grandes amplitudes, influent profondément sur la dynamique du système. L'étude de la structuration de l'empilement à l'échelle locale a aussi fourni une explication aux effets mémoire observés dans les milieux granulaires.

  • Titre traduit

    ˜The œgranular compaction : from the local structure to the global behavior


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Informations

  • Détails : 1 vol. (V-237 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
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  • Cote : TA RENNES 2005/109

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