Micromechanical features of granular assemblies with planar elliptical particles

Abstract

This Paper presents the results of numerical simulations of planar assemblies of elliptical particles. Qualitative features of these systems that are similar to real sand behaviour are identified and the influence of particle eccentricity on peak friction angle and peak dilation rate is explored in a systematic manner. The Paper also presents theoretical developments that extend stress-force-fabric relationships previously published for granular assemblies comprising perfectly circular particles to two-dimensional systems comprising particles with an elliptical shape. The results of numerical simulations are used to verify the accuracy of the proposed stress-force-fabric relationship. L'article présente les résultats de simulations numériques d'assemblages plats de particules elliptiques. On identifie des propriétés qualitatives de ces systèmes qui ressemblent au comportement réel du sable et on étudie de façon systématique I'influence exercée par I'excentricité des particules sur I'angle de friction maximal et sur le pic de dilatance. I'article présente aussi des développements théoriques concernant les relations contrainte/force/fabrique déjà publiées pour les assemblages granulaires comprenant des particules parfaitement circulaires pour qu'elles puissent s'appliquer à des systèmes bidimensionnels comprenant des particules de forme elliptique. Les résultats de simulations numériques sont employés pour vérifier I'exactitude de la relation contrainte/ force/fabrique proposée.