Comportements dynamiques associés au contact de Hertz : processus collectifs de collision et propagation d'ondes solitaires dans les milieux granulaires

par Eric Falcon

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Stéphan Fauve et de Christophe Coste.

Soutenue en 1997

à Lyon 1 , en partenariat avec École normale supérieure (Lyon) (autre partenaire) .

Le jury était composé de Stéphan Fauve, Christophe Coste.


  • Résumé

    Ce travail presente une etude a la fois experimentale et de modelisation concernant les comportements dynamiques associes au contact de hertz. Dans un premier temps, nous rappelons rapidement la theorie de hertz du contact elastique ; son extension directe, la theorie de l'impact normal entre deux corps elastiques, ainsi que les differents mecanismes possibles de perte d'energie au cours d'une collision. Ensuite, nous etudions le comportement d'une bille rebondissant sur un plan horizontal stationnaire. A la fin du processus de rebond, nous observons que la bille oscille sur la surface, avec une periode caracteristique, avant de s'immobiliser. Lorsque la vitesse d'impact tend vers zero lors des derniers rebonds, l'effet de la gravite devient preponderant et rend le cfficient de restitution effectif de plus en plus faible. Dans la troisieme partie, nous nous interessons aux processus collectifs mis en jeux lors de la collision d'une colonne de billes avec un plan horizontal stationnaire. Notre travail montre que cette collision est regie par deux mecanismes fondamentaux : la dispersion d'energie a travers toute la colonne et la dissipation d'energie lors de la collision inelastique. La quatrieme partie concerne la propagation d'ondes de compression d'amplitude moyenne ou forte dans une chaine de billes, soumises ou non a une compression statistique. Nous mettons en evidence la propagation d'ondes solitaires supersoniques dans la chaine, la forme ainsi que la vitesse de ces ondes etant tout a fait conforme aux previsions theoriques. Enfin, nous observons l'apparition de nouvelles instabilites a la surface d'une couche epaisse de matiere granulaire soumise a une excitation sinusoidale verticale : a basse frequence d'excitation, la formation de cannelures a la surface du tas et la formation d'hexagones, a plus haute amplitude de vibration ; a haute frequence, un regime d'ondes stationnaires (lignes) oscillant a la meme frequence que l'excitation.

  • Titre traduit

    Dynamical behaviors linked to the hertz contact : collective processes of collision and solitary waves propagation in granular media


  • Pas de résumé disponible.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (200 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 169-178

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Disponible pour le PEB
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