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Effect of Contact Force Models on Granular Flow Dynamics / Ji, Shunying in Journal of engineering mechanics, Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1252-1259 p. Titre : Effect of Contact Force Models on Granular Flow Dynamics Titre original : Effet des Modèles de Force de Contact sur la Dynamique Granulaire d'Ecoulement Type de document : texte imprimé Auteurs : Ji, Shunying, Auteur ; Chang, Ching S., Editeur scientifique ; Shen, Hayley H., Auteur Article en page(s) : 1252-1259 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Models  Granular  materials  Solids  flow  Stress  strain  relations  Modèles  Matériaux  granulaires  Ecoulement  solide  Relations  de  contrainte  tension Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : The contact force model consisting of a linear spring dashpot with a frictional glider has been widely adapted to simulate granular flows. Real contact mechanics between two solid bodies is very complicated. Extensive theoretical and experimental studies exist for binary contacts. Very little work has been reported that addresses the effect of contact mechanics on the bulk behavior of granular materials. We first briefly summarize the difference of binary contacts between a linear spring—dashpot model and the Hertzian nonlinear spring with two nonlinear dashpot models. We then compare the constitutive behaviors of a granular material using a linear and a nonlinear model. The stress- and strain-rate relation in simple shear flow and the resulting coordination number are calculated using the discrete element method. It is found that although at the grain level binary contact between two particles depends on whether a linear or a nonlinear model is used, the bulk behavior of granular materials is qualitatively similar with either model. Le modèle de force de contact se composant d'un amortisseur linéaire de ressort avec un planeur de friction a été largement adapté pour simuler des écoulements granulaires. La vraie mécanique de contact entre deux corps pleins est très compliquée. Les études théoriques et expérimentales étendues existent pour les contacts binaires. Très peu le travail a été rapporté qui adresse l'effet de la mécanique de contact sur le comportement en bloc des matériaux granulaires. Nous récapitulons d'abord brièvement la différence des contacts binaires entre un modèle linéaire d'amortisseur de ressort et le ressort non-linéaire hertzien avec deux modèles non-linéaires d'amortisseur. Nous comparons alors les comportements constitutifs d'un matériel granulaire en utilisant un modèle linéaire et non-linéaire. La relation d'effort et de contrainte-taux dans l'écoulement simple de cisaillement et le nombre résultant de coordination sont calculées en utilisant la méthode discrète d'élément. On le constate que bien qu'au niveau de grain le contact que binaire entre deux particules dépend de si un modèle linéaire ou non-linéaire est employé, le comportement en bloc des matériaux granulaires soit qualitativement semblable avec l'un ou l'autre modèle. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : hhshen@clarkson.edu [article] Effect of Contact Force Models on Granular Flow Dynamics = Effet des Modèles de Force de Contact sur la Dynamique Granulaire d'Ecoulement [texte imprimé] / Ji, Shunying, Auteur ; Chang, Ching S., Editeur scientifique ; Shen, Hayley H., Auteur . - 1252-1259 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°11 (Novembre 2006) . - 1252-1259 p. Mots-clés : Models  Granular  materials  Solids  flow  Stress  strain  relations  Modèles  Matériaux  granulaires  Ecoulement  solide  Relations  de  contrainte  tension Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : The contact force model consisting of a linear spring dashpot with a frictional glider has been widely adapted to simulate granular flows. Real contact mechanics between two solid bodies is very complicated. Extensive theoretical and experimental studies exist for binary contacts. Very little work has been reported that addresses the effect of contact mechanics on the bulk behavior of granular materials. We first briefly summarize the difference of binary contacts between a linear spring—dashpot model and the Hertzian nonlinear spring with two nonlinear dashpot models. We then compare the constitutive behaviors of a granular material using a linear and a nonlinear model. The stress- and strain-rate relation in simple shear flow and the resulting coordination number are calculated using the discrete element method. It is found that although at the grain level binary contact between two particles depends on whether a linear or a nonlinear model is used, the bulk behavior of granular materials is qualitatively similar with either model. Le modèle de force de contact se composant d'un amortisseur linéaire de ressort avec un planeur de friction a été largement adapté pour simuler des écoulements granulaires. La vraie mécanique de contact entre deux corps pleins est très compliquée. Les études théoriques et expérimentales étendues existent pour les contacts binaires. Très peu le travail a été rapporté qui adresse l'effet de la mécanique de contact sur le comportement en bloc des matériaux granulaires. Nous récapitulons d'abord brièvement la différence des contacts binaires entre un modèle linéaire d'amortisseur de ressort et le ressort non-linéaire hertzien avec deux modèles non-linéaires d'amortisseur. Nous comparons alors les comportements constitutifs d'un matériel granulaire en utilisant un modèle linéaire et non-linéaire. La relation d'effort et de contrainte-taux dans l'écoulement simple de cisaillement et le nombre résultant de coordination sont calculées en utilisant la méthode discrète d'élément. On le constate que bien qu'au niveau de grain le contact que binaire entre deux particules dépend de si un modèle linéaire ou non-linéaire est employé, le comportement en bloc des matériaux granulaires soit qualitativement semblable avec l'un ou l'autre modèle. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : hhshen@clarkson.edu