Cohesive granular materials composed of nonconvex particles
In: ISSN: 1539-3755 ; EISSN: 1550-2376, 2013
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International audience ; The macroscopic cohesion of granular materials made up of sticky particles depends on the particle shapes. We address this issue by performing contact dynamics simulations of 2D packings of nonconvex aggregates. We find that the macroscopic cohesion is strongly dependent on the strain and stress inhomogeneities developing inside the material. The largest cohesion is obtained for nearly homogeneous deformation at the beginning of unconfined axial compression and it evolves linearly with nonconvexity. Interestingly, the aggregates in a sheared packing tend to form more contacts with fewer neighboring aggregates as the degree of nonconvexity increases. We also find that shearing leads either to an isotropic distribution of tensile contacts or to the same privileged direction as that of compressive contacts.
Titel: |
Cohesive granular materials composed of nonconvex particles
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Autor/in / Beteiligte Person: | Saint-Cyr, Baptiste ; Radjai, Farhang ; Delenne, Jean-Yves ; Sornay, Philippe ; Laboratoire de Mécanique et Génie Civil (LMGC) ; Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Physique et Mécanique des Milieux Granulaires (PMMG) ; Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Laboratoire des Combustibles Uranium (LCU) ; Service d'Analyses, d'Elaboration, d'Expérientations et d'Examens des combustibles (SA3E) ; Département d'Etudes des Combustibles (DEC) ; Institut de recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d'énergie bas carbone (CEA - DES) (IRESNE) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d'énergie bas carbone (CEA - DES) (IRESNE) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Département d'Etudes des Combustibles (DEC) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) ; Ingénierie des Agro-polymères et Technologies Émergentes (UMR IATE) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro) |
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Zeitschrift: | ISSN: 1539-3755 ; EISSN: 1550-2376, 2013 |
Veröffentlichung: | HAL CCSD ; American Physical Society, 2013 |
Medientyp: | academicJournal |
DOI: | 10.1103/PhysRevE.87.052207 |
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