Dynamique d'un milieu granulaire soumis à des vibrations horizontales

Abstract

La dynamique des matériaux granulaires vibrés est une question cruciale dans de nombreuses applications, notamment lors de l'opération de bourrage du ballast ferroviaire, qui consiste à rétablir l'aspect géométrique initial des voies. Nous analysons la dynamique d'une couche granulaire confinée en réponse au chargement harmonique d'une paroi en 3D. Les grains sont modélisés par des polyèdres convexes et leurs mouvements sont simulés par la méthode de Dynamique des Contacts. Le système passe par des états passifs (déchargement), actifs (chargement) et bloqué. Nous montrons qu'une expression simple de la résistance du matériau en fonction du déplacement de la paroi mobile fournit une bonne description de la dynamique. Ce travail met en évidence l'existance d'une fréquence caractéristique proche de 10 Hz pour laquelle le taux moyen de compaction est optimal.