Seminário

Compaction of soft granular packings

Sala 1.4.14, Ciências ULisboa

Por Manuel Cardenas (CFTC, Lisbon University).

The compaction behavior of deformable grain assemblies beyond jamming remains misunderstood. Existing models that seek to find the relationship between the confining pressure P and solid fraction ϕ end up settling for empirical strategies or fitting parameters. Numerically and experimentally, we analyze the compaction of highly deformable frictional grains in two and three dimensions: numerically, using a coupled discrete-finite element method, the Non-Smooth Contact Dynamics Method (NSCD), and experimentally using high-resolution imaging coupled with a dedicated DIC algorithm. At the microscopic scale, different power-law relations are evidenced between the local grain structure and contacts, and the packing fraction and pressure, regardless of the shape, or the dimensionality (2D/3D). We also present a micromechanical-based approach for the compaction of soft granular assemblies far beyond the jamming point. This latter is derived from the granular stress tensor, its limit to small deformations, and the evolution of the connectivity. Furthermore, from the expression of these well-defined quantities, we establish different compaction equations, free of ad hoc parameters, well-fitting our numerical and experimental data. This theoretical framework unifies the compaction behavior of assemblies of soft and noncircular soft particles coherently, both in 2D and 3D, for isotropic and uniaxial compression.

References:

  • Three-dimensional compaction of soft granular packings, Soft Matter, M. Cárdenas-Barrantes, D. Cantor, J. Barés, M. Renouf, E. Azéma, Soft Matter, 18, 312-321 (2022).
  • Experimental validation of a micromechanically based compaction law for soft/hard grain mixtures, M. Cárdenas-Barrantes, J. Barés, M. Renouf, and É. Azéma Physical Review E, (2022).
10h00-11h00
CFTC - Centro de Física Teórica e Computacional
Árvore florida

A minha Jornada pela Matemática: Descobertas, Escolhas e Desafios, por Ana Catarina Monteiro - estudante do Mestrado em Matemática (Licenciatura: Matemática).

Título do prémio

As candidaturas decorrem até ao dia 31 de maio.

Inscrições até 24 de maio.

Pormenor de linguagem corporal (braços e mãos) de pessoa a dialogar

Ação de formação para docentes e investigadores de Ciências.

Feixes luminosos

Envio de propostas até 20 de junho.

Vai realizar-se em Lisboa, nos dias 28 e 29 de junho de 2024, o 37.º Encontro do Seminário Nacional de História da Matemática.

Logótipo do Verão na ULisboa, sobre um fundo amarelo

Uma oportunidade única de conheceres e experimentares o ritmo e o espírito da vida académica!

The topics of the conference include (but are not limited to) classical and quantum integrable systems, complex geometry of moduli spaces, automorphic forms and their applications to number theory.

Título/data do evento, logótipos das entidades organizadoras e fotografia de Lisboa (Castelo de S. Jorge e respetiva colina)

Inscrição (taxa reduzida) até 20 de abril.

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Escola de verão com um programa muito diversificado, com especialistas em vários tópicos, que vão falar sobre formas de olhar para o nosso planeta de uma forma integrada, juntando conhecimentos de várias disciplinas.

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Um evento de reunião da comunidade nacional nas diversas vertentes da informática, com a ambição de ser o fórum de eleição para a divulgação, discussão e reconhecimento de trabalhos científicos.

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