Crossover from quasi-static to dense flow regime in compressed frictional granular media
| العنوان: | Crossover from quasi-static to dense flow regime in compressed frictional granular media |
|---|---|
| المؤلفون: | Florent Gimbert, Jérôme Weiss, David Amitrano |
| المساهمون: | Mécanique des failles, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) |
| المصدر: | EPL-Europhysics Letters EPL-Europhysics Letters, 2013, 104 (46001), pp.46001. ⟨10.1209/0295-5075/104/46001⟩ Europhys. Lett. Europhys. Lett., 2013, 104 (46001), pp.46001. ⟨10.1209/0295-5075/104/46001⟩ EPL-Europhysics Letters, European Physical Society/EDP Sciences/Società Italiana di Fisica/IOP Publishing, 2013, 104 (46001), pp.46001. ⟨10.1209/0295-5075/104/46001⟩ |
| بيانات النشر: | HAL CCSD, 2013. |
| سنة النشر: | 2013 |
| مصطلحات موضوعية: | Materials science, [SDU.STU.GP]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geophysics [physics.geo-ph], granular materials, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Crossover, friction, General Physics and Astronomy, FOS: Physical sciences, [PHYS.PHYS.PHYS-GEO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Geophysics [physics.geo-ph], Condensed Matter - Soft Condensed Matter, Granular material, Instability, Physics::Fluid Dynamics, [PHYS.MECA.MEMA]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanics of materials [physics.class-ph], [SPI.MECA.MEMA]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Mechanics of materials [physics.class-ph], Shear stress, [PHYS.COND.CM-SM]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Statistical Mechanics [cond-mat.stat-mech], Condensed Matter - Statistical Mechanics, Statistical Mechanics (cond-mat.stat-mech), Mechanics, compression, Condensed Matter::Soft Condensed Matter, instability, Shear (geology), Fictitious force, Soft Condensed Matter (cond-mat.soft), 62.20.-x, 64.60.De, 91.60.Ba, Shear band, macroscopic flow, Quasistatic process |
| الوصف: | 6 pages; International audience; Being ubiquitous in a large variety of geomaterials, granular assemblies play a crucial role in the mechanical stability of engineering and geophysical structures. For these applications, an accurate knowledge of the processes at the origin of shear localization, i.e. faulting, in frictional granular assemblies submitted to compressive loading is needed. Here we tackle this problem by performing discrete-element numerical simulations. A thorough analysis of the evolution of multiscale mechanical properties as approaching sample macroscopic instability is performed. Spatial correlations operating within the shear stress and strain fields are analyzed by means of a coarsegraining analysis. The divergence of correlation lengths is reported on both shear stress and strain fields as approaching the transition to sample instability. We thus show that the crossover from a quasi-static regime where the sample deforms infinitely slowly to a dense flow regime, where inertial forces play a significant role, can be interpreted as a critical phase transition. At this transition, no shear band of characteristic thickness can be defined. |
| وصف الملف: | application/pdf |
| اللغة: | English |
| تدمد: | 0295-5075 1286-4854 |
| الوصول الحر: | https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=doi_dedup___::349adfc0d2512e5c6e4e3bdfef9971e8Test https://hal.science/hal-00934746Test |
| حقوق: | OPEN |
| رقم الانضمام: | edsair.doi.dedup.....349adfc0d2512e5c6e4e3bdfef9971e8 |
| قاعدة البيانات: | OpenAIRE |
| تدمد: | 02955075 12864854 |
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