Granular and particulate materials

François Chevoir, Abdoulaye Fall, Jean-Noël Roux
Contact :
Jean-Noël Roux

Le sujet de dominant est la rhéologie des matériaux granulaires denses. Expérimentalement, il peut être étudié à l’aide de différents dispositifs, tels que des plans inclinés simples, ainsi que des rhéomètres utilisés pour les fluides et les suspensions. Il a fait l’objet de nombreuses études par simulations numériques à l’échelle du grain, menées au sein de notre groupe au cours des 20 dernières années. La description de la rhéologie granulaire en termes de lois de frottement interne, généralisant au début des années 2000 l’état critique classique des matériaux granulaires quasi statiquement déformés à des écoulements inertiels (GdR Midi 2004, da Cruz 2005) s’est avérée très efficace, avec des applications intéressantes aux suspensions denses. Récemment, des expériences et des simulations ont été appliquées à des matériaux granulaires humides partiellement saturés, dans lesquels des ponts liquide entre grains voisins transmettent une force capillaire attractive. Les expériences rhéométriques et la visualisation de microstructures par microtomographie à rayons X sont illustrées dans la figure ci-dessous. Cette recherche en cours vise à déterminer les lois de comportement macroscopiques en relation avec la caractérisation des micromorphologies dépendantes de l’écoulement de réseaux de distribution, de contact et de pont liquide. Il s’appuie à la fois sur des expériences et des simulations numériques discrètes (DEM), réalisées en parallèle et en synergie.

Expérience rhéométrique