7 research outputs found
Electrical conductance of a 2D packing of metallic beads under thermal perturbation
Electrical conductivity measurements on a 2D packing of metallic beads have
been performed to study internal rearrangements in weakly pertubed granular
materials. Small thermal perturbations lead to large non gaussian conductance
fluctuations. These fluctuations are found to be intermittent and gathered in
bursts. The distributions of the waiting time between to peaks is found to be a
power law inside bursts. The exponent is independent of the bead network, the
intensity of the perturbation and external stress. these bursts are interpreted
as the signature of individual bead creep rather than collective vaults
reorganisations. We propose a simple model linking the exponent of the waiting
time distribution to the roughness exponent of the surface of the beads.Comment: 7 pages, 6 figure
Exact Solutions of a Model for Granular Avalanches
We present exact solutions of the non-linear {\sc bcre} model for granular
avalanches without diffusion. We assume a generic sandpile profile consisting
of two regions of constant but different slope. Our solution is constructed in
terms of characteristic curves from which several novel predictions for
experiments on avalanches are deduced: Analytical results are given for the
shock condition, shock coordinates, universal quantities at the shock, slope
relaxation at large times, velocities of the active region and of the sandpile
profile.Comment: 7 pages, 2 figure
Stresses in silos: Comparison between theoretical models and new experiments
We present precise and reproducible mean pressure measurements at the bottom
of a cylindrical granular column. If a constant overload is added, the pressure
is linear in overload and nonmonotonic in the column height. The results are
{\em quantitatively} consistent with a local, linear relation between stress
components, as was recently proposed by some of us. They contradict the
simplest classical (Janssen) approximation, and may pose a rather severe test
of competing models.Comment: 4 pages, 2 figures, final version to appear in Phys. Rev. Let
La physique des tas de sable.
Ce travail porte sur la description de la manière dont les forces se
propagent dans les milieux granulaires comme le sable. Cette catégorie de
matériaux est en fait très vaste, et pouvoir prédire de manière
satisfaisante la répartition des contraintes au sein d'un système granulaire
est un enjeu industriel réel et concret. Or ceci est difficile. Une des
raisons en est que cette répartition est très inhomogène : les forces que
l'on applique à un empilement sont majoritairement supportées et
véhiculées par une fraction seulement des grains, qui forment alors de
véritables chaînes de force – ou voûtes. Il en découle par
exemple que le profil de pression sous un tas de sable dépend de la manière
dont celui-ci a été construit.
Pour décrire quantitativement ces effets, nous avons proposé une relation
phénoménologique de friction entre les voûtes. Les équations différentielles
qui en résultent sont de type hyperbolique. Cela signifie en particulier qu'il existe
des lignes privilégiées de propagation appelées caractéristiques, que nous
avons fait coïncider avec ces voûtes. Ces modèles reproduisent bien les
données expérimentales, et permettent entre autres d'expliquer la présence d'une
dépression au centre du tas lorsque celui-ci est construit avec un entonnoir. Ils
améliorent également les prédictions du modèle de Janssen pour le silo.
Nous nous sommes aussi intéressés aux fluctuations de ces contraintes,
et nous avons mis en évidence le caractère fragile – i.e.
réarrangeant – d'un empilement granulaire. Ceci a particulièrement été
étudié au sein d'un modèle scalaire très simple qui permet de visualiser
les variations de la structure interne d'un système granulaire et les
changements dans la distribution des forces qui en résulte