Ecoulements et structuration de milieux granulaires modeles bidimensionnels

Flow and organisation in 2d model granular media

• Auteur / Autrice : YANN LIMON DUPARCMEUR
• Direction : Jean-Paul Troadec
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Rennes 1

Résumé

Apres avoir rappele quelques proprietes generales des milieux granulaires (chapitre 1), nous decrivons dans le chapitre 2 les methodes numeriques utilisees pour simuler le comportement dynamique des empilements de grains: dynamique moleculaire appliquee aux systemes de disques et de polygones, et methode event driven. Nous presentons dans les deux chapitres suivants des modeles de milieux granulaires forces, avec pour objectif de mettre en evidence l'influence de la dissipation d'energie due aux collisions inelastiques sur les proprietes d'ecoulement. Deux modeles de force ont ete etudies. Nous montrons l'equivalence de l'un d'entre eux avec un milieu granulaire libre. Ces systemes presentent une transition entre un etat desordonne et un etat convectif. Ils peuvent d'autre part former des amas. Nous etudions ensuite (chapitre 5) des systemes granulaires ou une distribution binaire de masse est introduite, et en particulier l'influence de cette distribution sur les proprietes d'equipartition de l'energie. Les trois derniers chapitres traitent des proprietes des empilements de polygones reguliers. Le chapitre 6 est consacre a l'etude experimentale des empilements periodiques de pentagones obtenus sur une table soufflante. Par des considerations sur les proprietes topologiques et metriques nous montrons (chapitre 7) que l'empilement obtenu est celui qui maximise le nombre de contacts face-face et le nombre total de contacts. Une extension de cette theorie aux autres polygones reguliers est presentee. Enfin, dans le chapitre 8, nous abordons les proprietes des empilements desordonnes de pentagones