Tato bakalářská práce se věnuje studiu smyku granulární vrstvy za pomoci částicových simulací a výskytu pohybu stick-slip. Konstantní rychlostí je napínána pružina upevněná na desku, která je umístěna na horním okraji granulárního materiálu. Na systém je aplikován normálový tlak. Teoretická část se věnuje souhrnu základních poznatků o granulárních materiálech, frikci a pohybu stick-slip. Praktická část se zabývá vlivem kontrolovaných parametrů tažné rychlosti, normálového tlaku, tuhosti pružiny a tíhy horní desky na výskyt pohybu stick-slip. Výsledky simulací jsou v závěru shrnuty a vyhodnoceny.
Anotace v angličtině
This bachelor's thesis focuses on studying the shearing of a granular layer using particle simulations and the occurrence of stick-slip motion. A spring attached to a plate, positioned at the top edge of the granular material, is subjected to a constant velocity. The system is subjected to a normal pressure. The theoretical part provides an overview of fundamental knowledge about granular materials, friction, and stick-slip motion. The practical part investigates the influence of controlled parameters such as shear velocity, normal pressure, spring stiffness, and weight of the upper plate on the occurrence of stick-slip motion. The simulation results are summarized and evaluated in the conclusion.
Tato bakalářská práce se věnuje studiu smyku granulární vrstvy za pomoci částicových simulací a výskytu pohybu stick-slip. Konstantní rychlostí je napínána pružina upevněná na desku, která je umístěna na horním okraji granulárního materiálu. Na systém je aplikován normálový tlak. Teoretická část se věnuje souhrnu základních poznatků o granulárních materiálech, frikci a pohybu stick-slip. Praktická část se zabývá vlivem kontrolovaných parametrů tažné rychlosti, normálového tlaku, tuhosti pružiny a tíhy horní desky na výskyt pohybu stick-slip. Výsledky simulací jsou v závěru shrnuty a vyhodnoceny.
Anotace v angličtině
This bachelor's thesis focuses on studying the shearing of a granular layer using particle simulations and the occurrence of stick-slip motion. A spring attached to a plate, positioned at the top edge of the granular material, is subjected to a constant velocity. The system is subjected to a normal pressure. The theoretical part provides an overview of fundamental knowledge about granular materials, friction, and stick-slip motion. The practical part investigates the influence of controlled parameters such as shear velocity, normal pressure, spring stiffness, and weight of the upper plate on the occurrence of stick-slip motion. The simulation results are summarized and evaluated in the conclusion.
1. Zpracování současné úrovně poznatků. 2. Seznámení se s numerickými simulacemi mnohočásticových systémů. 3. Provedení numerických experimentů. 4. Vyhodnocení dat. 5. Sepsání výsledkové části.
Zásady pro vypracování
1. Zpracování současné úrovně poznatků. 2. Seznámení se s numerickými simulacemi mnohočásticových systémů. 3. Provedení numerických experimentů. 4. Vyhodnocení dat. 5. Sepsání výsledkové části.
Seznam doporučené literatury
1. E. Aharonov, D. Sparks: Stick-slip motion in simulated granular layers, J. Geophys. Res., 109, B09306 (2004).
2. O. Dorostkar, R. A. Guyer, P. A. Johnson, C. Marone, J. Carmeliet: Cohesion-induced stabilization in stick-slip dynamics of weakly wet, sheared granular fault gouge. J. Geophys. Res.: Solid Earth, 123, 2115–2126 (2018).
3. S. Parez, E. Aharonov, R. Toussaint: Unsteady granular flows down an inclined plane, Phys. Rev. E 93, 042902 (2016).
Seznam doporučené literatury
1. E. Aharonov, D. Sparks: Stick-slip motion in simulated granular layers, J. Geophys. Res., 109, B09306 (2004).
2. O. Dorostkar, R. A. Guyer, P. A. Johnson, C. Marone, J. Carmeliet: Cohesion-induced stabilization in stick-slip dynamics of weakly wet, sheared granular fault gouge. J. Geophys. Res.: Solid Earth, 123, 2115–2126 (2018).
3. S. Parez, E. Aharonov, R. Toussaint: Unsteady granular flows down an inclined plane, Phys. Rev. E 93, 042902 (2016).