Pomocí částicových simulací studujeme smyk v granulárních vrstvách. Smýkání probíhá pomocí konstantní smykové rychlosti aplikované na horním okraji vrstvy, zatímco je vrstva podrobena konstantnímu normálovému tlaku. Analyzujeme vliv těchto kontrolovaných podmínek na frikční koeficient, hustotu granulárního materiálu a rychlostní profily. Ukážeme, že závislost na smykové rychlosti a normálovém tlaku lze vystihnout pomocí jediného bezrozměrného parametru, kterým je inerciální číslo.
Anotace v angličtině
We study behavior of granular layers under simple shear using particle simulations. The shear is generated by constant shear velocity boundary condition and prescribed normal stress. The effects of these controlled parameters are explored and the complex behaviour of granular layers is demonstrated. Friction coefficient and solid fraction are shown to depend on shear velocity and normal stress via the dimensionless inertial number.
Pomocí částicových simulací studujeme smyk v granulárních vrstvách. Smýkání probíhá pomocí konstantní smykové rychlosti aplikované na horním okraji vrstvy, zatímco je vrstva podrobena konstantnímu normálovému tlaku. Analyzujeme vliv těchto kontrolovaných podmínek na frikční koeficient, hustotu granulárního materiálu a rychlostní profily. Ukážeme, že závislost na smykové rychlosti a normálovém tlaku lze vystihnout pomocí jediného bezrozměrného parametru, kterým je inerciální číslo.
Anotace v angličtině
We study behavior of granular layers under simple shear using particle simulations. The shear is generated by constant shear velocity boundary condition and prescribed normal stress. The effects of these controlled parameters are explored and the complex behaviour of granular layers is demonstrated. Friction coefficient and solid fraction are shown to depend on shear velocity and normal stress via the dimensionless inertial number.
1. Zpracování současné úrovně poznatků 2. Provedení numerických experimentů 3. Sepsání teoretického základu 4. Vyhodnocení dat 5. Sepsání výsledkové části
Zásady pro vypracování
1. Zpracování současné úrovně poznatků 2. Provedení numerických experimentů 3. Sepsání teoretického základu 4. Vyhodnocení dat 5. Sepsání výsledkové části
Seznam doporučené literatury
1. F. da Cruz, S. Emam, M. Prochnow, J.N. Roux, F. Chevoir: Rheophysics of dense granular materials: Discrete simulation of plane shear flows, Phys. Rev. E 72, 021309 (2005).
2. S. Parez, E. Aharonov, R. Toussaint: Unsteady granular flows down an inclined plane, Phys. Rev. E 93, 042902 (2016).
3. B. Andreotti, Y. Forterre, O. Pouliquen: Granular Media: Between Fluid and Solid, Cambridge University Press, Cambridge, England, 2013.
Seznam doporučené literatury
1. F. da Cruz, S. Emam, M. Prochnow, J.N. Roux, F. Chevoir: Rheophysics of dense granular materials: Discrete simulation of plane shear flows, Phys. Rev. E 72, 021309 (2005).
2. S. Parez, E. Aharonov, R. Toussaint: Unsteady granular flows down an inclined plane, Phys. Rev. E 93, 042902 (2016).
3. B. Andreotti, Y. Forterre, O. Pouliquen: Granular Media: Between Fluid and Solid, Cambridge University Press, Cambridge, England, 2013.