Compaction of mixtures of rigid and highly deformable particles: A micromechanical model
Notice bibliographique
Résumé
We analyze the isotropic compaction of mixtures composed of rigid and deformable incompressible particles by the nonsmooth contact dynamics approach. The deformable bodies are simulated using a hyperelastic neo-Hookean constitutive law by means of classical finite elements. We characterize the evolution of the packing fraction, the elastic modulus, and the connectivity as a function of the applied stresses when varying the interparticle coefficient of friction. We show first that the packing fraction increases and tends asymptotically to a maximum value ϕ_{max}, which depends on both the mixture ratio and the interparticle friction. The bulk modulus is also shown to increase with the packing fraction and to diverge as it approaches ϕ_{max}. From the micromechanical expression of the granular stress tensor, we develop a model to describe the compaction behavior as a function of the applied pressure, the Young modulus of the deformable particles, and the mixture ratio. A bulk equation is also derived from the compaction equation. This model lays on the characterization of a single deformable particle under compression together with a power-law relation between connectivity and packing fraction. This compaction model, set by well-defined physical quantities, results in outstanding predictions from the jamming point up to very high densities and allows us to give a direct prediction of ϕ_{max} as a function of both the mixture ratio and the friction coefficient.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».