Se déplacer dans le sable...

Personnes impliquées: Y. Bertho, P. Gondret, F. Martinez, A. Seguin
Collaboration: J. Crassous

La manière dont un matériau composé de grains s'écoule autour d'un objet a des répercussions sur des situations pratiques très variées. Le transport et le prélèvement de poudres ou de granulats, la formation de cratères d'impact météoritiques, la pénétration de projectiles dans les sols, ou encore la locomotion animale dans les zones désertiques sont des exemples parmi d'autres où des matériaux granulaires s'écoulent autour d'un objet ou d'un obstacle. La difficulté d'appréhender de tels écoulements réside non seulement dans la résolution de problèmes d'hydrodynamique, comme pour les fluides usuels, dits newtoniens, mais aussi dans le choix des équations de comportement du fluide granulaire.

L’écoulement des grains autour de l’objet est caractérisé et montre des profils de vitesse des grains stationnaires. Les profils de vitesse ainsi que les fluctuations de vitesse de grains sont très localisés proches du projectile, ce qui contraste avec le cas bien connu d’un fluide classique Newtonien. Une modélisation théorique pour ce comportement de fluide « non-classique » basée sur la théorie cinétique des gaz adaptée au cas des systèmes granulaires denses et dissipatifs a été développée et montre des résultats en très bon accord avec nos observations expérimentales.

Champ de vitesse des grains autour d'un cylindre se déplacant dans un milieu granulaire

Publications internationales à comité de lecture

♦	Experimental velocity fields and forces for a cylinder penetrating into a granular medium	|
	A. Seguin, Y. Bertho, F. Martinez, J. Crassous and P. Gondret, Phys. Rev. E 87, 012201 (2013)
♦	Dense granular flow around a penetrating object: Experiment and hydrodynamic model	|
	A. Seguin, Y. Bertho, P. Gondret and J. Crassous, Phys. Rev. Lett. 107, 048001 (2011)

Publications de diffusion scientifique

♦	Plongée dans le sable	|
	Y. Bertho, A. Seguin, P. Gondret et J. Crassous, Reflets de la Physique 36 (2013)
♦	Déplacement dans le sable
	J. Crassous, Y. Bertho, P. Gondret et A. Seguin, Actualités Scientifiques de l’INSIS-CNRS (2011)