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Master Thesis Year : 2013

Simulations Numériques en dynamique moléculaire de milieux granulaires vibrés

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Abstract

Granular medias gather together several uncommon behavioral properties. They can behave like a solid, a liquid or a gas depending on the stress that is applied to them. The relation between the stress and the behavior is far from being as simple as it is with classical materials. The Lemta research team focuses on the rheology of granular medias that are composed of small spherical beads. Experimental research allowed on one hand to point out a diffusion movement in spherical particles subjected to vibration, and on the other hand to show a lubrication effect due to the presence of an interstitial fluid. The aim of this internship is to develop numerical tools in a way to observe these effects. The following study suggests a numerical approach in Molecular Dynamic of granular medias composed of spherical beads subjected to vibration. We will observe that, thanks to a computation of the interaction forces between particles, it is possible to get macroscopic data that fit with the experimental results from the literature.
Les milieux granulaires regroupent des propriétés comportementales non triviales. Ils peuvent se comporter soit comme un solide, un liquide ou un gaz suivant la contrainte qui leur est appliquée. Le lien entre contrainte et comportement physique est loin d'être aussi simple que dans les matériaux classiques. L'équipe de recherche du Lemta s'intéresse à la rhéologie de milieux granulaires constitués de billes sphériques. Les travaux de recherche expérimentaux ont permis de mettre en évidence d'une part un mouvement diffusif de particules sphériques vibrées et d'autre part un effet de lubrification dû à la présence d'un fluide interstitiel. L'objectif du stage est de développer des outils numériques dans le but de constater ces effets. Cette étude propose une approche numérique en Dynamique Moléculaire de milieux granulaires constitués de billes sphériques soumises à vibration. Nous verrons qu'il est possible simplement en modélisant les forces d'interactions entre particules, d'obtenir des données macroscopiques en cohérence avec la littérature expérimentale.
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hal-01862187 , version 1 (27-08-2018)

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Cite

Jérémie Haag. Simulations Numériques en dynamique moléculaire de milieux granulaires vibrés. Génie des procédés. 2013. ⟨hal-01862187⟩
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