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Examination of the Response of Regularly Packed Specimens of Spherical Particles using Physical Tests and Discrete Element Simulations / O'Sullivan, Catherine in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°10 (Octobre 2004) 

Public ISBD [article]  in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°10 (Octobre 2004) . - 1140-1150 p. Titre : Examination of the Response of Regularly Packed Specimens of Spherical Particles using Physical Tests and Discrete Element Simulations Titre original : Examen de la Réponse des Spécimens Régulièrement Emballés des Particules Sphériques en Utilisant les Essais Physiques et les Simulations Discrètes d'Elément Type de document : texte imprimé Auteurs : O'Sullivan, Catherine, Auteur ; Bray, Jonathan D., Auteur ; Riemer, Michael ; Ooi, J. Y., Editeur scientifique Article en page(s) : 1140-1150 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Partcles  Discrete  elements  Simulation  Compression  tests  Granular  materials  Particules  Eléments  discrets  Essais  de  compressibilité  Matériaux  granulaires Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Significant insight into the response of granular materials can be gained by coupling accurately controlled physical tests with complementary discrete element simulations. This paper discusses a series of triaxial and plane strain laboratory compression tests on steel spheres with face-centered-cubic and rhombic packings, as well as discrete element simulations of these tests. The tests were performed on specimens of uniform-sized steel balls and on specimens of steel balls with specified distributions of ball diameters. The packing configurations are ideal and differ considerably from real sand specimens, however, studies of such idealized granular materials can yield considerable insight into the response of granular materials and the capability of discrete element simulations to capture the response. The differences in response for the two packing configurations considered illustrate the importance of fabric. The numerical simulations captured the observed laboratory response well if the particle configurations, particle sizes, and boundary conditions were accurately represented. However, the postpeak response is more difficult to capture, and it is shown to be sensitive to the coefficient of friction assumed along the specimen boundaries. The simulations of the tests on the nonuniform-sized specimens demonstrated a clear correlation between strength and coordination number. L'aperçu significatif de la réponse des matériaux granulaires peut être gagné en couplant exactement les essais physiques commandés avec des simulations discrètes complémentaires d'élément. Cet article discute une série d'essais de compressibilité à trois axes et plats de laboratoire de contrainte sur les sphères en acier avec des emballages visage-centrer-cubiques et rhombiques, aussi bien que des simulations discrètes d'élément de ces essais. Les essais ont été réalisés sur des spécimens des boules en acier uniforme-classées et sur des spécimens des boules en acier avec des distributions indiquées des diamètres de boule. Les configurations d'emballage sont idéales et diffèrent considérablement de vrais spécimens de sable, cependant, les études de tels matériaux granulaires idéalisés peuvent rapporter l'perspicacité considérable dans la réponse des matériaux granulaires et les possibilités des simulations discrètes d'élément pour capturer la réponse. Les différences dans la réponse pour les deux configurations d'emballage considérées illustrent l'importance du tissu. Les simulations numériques ont bien capturé la réponse observée de laboratoire si les configurations de particules, les dimensions particulaires, et les conditions de frontière étaient exactement représentés. Cependant, il est plus difficile capturer la réponse de postpeak, et il s'avère sensible au coefficient de frottement supposé le long des frontières de spécimen. Les simulations des essais sur les spécimens non-uniforme-classés ont démontré une corrélation claire entre la force et le nombre de coordination. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : catherine.osullivan@ucd.ie [article] Examination of the Response of Regularly Packed Specimens of Spherical Particles using Physical Tests and Discrete Element Simulations = Examen de la Réponse des Spécimens Régulièrement Emballés des Particules Sphériques en Utilisant les Essais Physiques et les Simulations Discrètes d'Elément [texte imprimé] / O'Sullivan, Catherine, Auteur ; Bray, Jonathan D., Auteur ; Riemer, Michael ; Ooi, J. Y., Editeur scientifique . - 1140-1150 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°10 (Octobre 2004) . - 1140-1150 p. Mots-clés : Partcles  Discrete  elements  Simulation  Compression  tests  Granular  materials  Particules  Eléments  discrets  Essais  de  compressibilité  Matériaux  granulaires Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Significant insight into the response of granular materials can be gained by coupling accurately controlled physical tests with complementary discrete element simulations. This paper discusses a series of triaxial and plane strain laboratory compression tests on steel spheres with face-centered-cubic and rhombic packings, as well as discrete element simulations of these tests. The tests were performed on specimens of uniform-sized steel balls and on specimens of steel balls with specified distributions of ball diameters. The packing configurations are ideal and differ considerably from real sand specimens, however, studies of such idealized granular materials can yield considerable insight into the response of granular materials and the capability of discrete element simulations to capture the response. The differences in response for the two packing configurations considered illustrate the importance of fabric. The numerical simulations captured the observed laboratory response well if the particle configurations, particle sizes, and boundary conditions were accurately represented. However, the postpeak response is more difficult to capture, and it is shown to be sensitive to the coefficient of friction assumed along the specimen boundaries. The simulations of the tests on the nonuniform-sized specimens demonstrated a clear correlation between strength and coordination number. L'aperçu significatif de la réponse des matériaux granulaires peut être gagné en couplant exactement les essais physiques commandés avec des simulations discrètes complémentaires d'élément. Cet article discute une série d'essais de compressibilité à trois axes et plats de laboratoire de contrainte sur les sphères en acier avec des emballages visage-centrer-cubiques et rhombiques, aussi bien que des simulations discrètes d'élément de ces essais. Les essais ont été réalisés sur des spécimens des boules en acier uniforme-classées et sur des spécimens des boules en acier avec des distributions indiquées des diamètres de boule. Les configurations d'emballage sont idéales et diffèrent considérablement de vrais spécimens de sable, cependant, les études de tels matériaux granulaires idéalisés peuvent rapporter l'perspicacité considérable dans la réponse des matériaux granulaires et les possibilités des simulations discrètes d'élément pour capturer la réponse. Les différences dans la réponse pour les deux configurations d'emballage considérées illustrent l'importance du tissu. Les simulations numériques ont bien capturé la réponse observée de laboratoire si les configurations de particules, les dimensions particulaires, et les conditions de frontière étaient exactement représentés. Cependant, il est plus difficile capturer la réponse de postpeak, et il s'avère sensible au coefficient de frottement supposé le long des frontières de spécimen. Les simulations des essais sur les spécimens non-uniforme-classés ont démontré une corrélation claire entre la force et le nombre de coordination. DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 En ligne : catherine.osullivan@ucd.ie