Impact of a bead on a rotating wall

François Rioual; Aurélie Le Quiniou; Yuri Lapusta

doi:10.1016/j.crme.2008.05.007

Impact of a bead on a rotating wall

Presented by: Évariste Sanchez-Palencia

François Rioual ¹ ; Aurélie Le Quiniou ¹; Yuri Lapusta ²

¹ Cemagref Clermont-Ferrand, domaine des Palaquins, 03150 Varennes-sur-Allier, France
² Institut français de mécanique avancée, IFMA-LAMI, campus des Cézeaux, BP 265, 63175 Aubière, France

Comptes Rendus. Mécanique, Volume 336 (2008) no. 8, pp. 664-669.

Abstract
Résumé

We study experimentally the impact of a plastic bead on a rotating wall made of steel (velocity Ω; radial position $x_{0}$ ). The results show that the restitution coefficient is directly function of the impact velocity $x_{0} Ω$ and is invariant by changing frame reference. The influence of the height of release of the particle on its angular velocity after impact is also studied. We observe an increase of the angular velocity with height followed by a saturation. We propose an interpretation for this evolution considering that the particle may roll without sliding during all the impact. This physical feature is not always taken into account in existing models of impact between rigid bodies.

Nous étudions expérimentalement l'impact d'une bille plastique sur une paroi verticale en acier soumise à une rotation (vitesse angulaire Ω ; position radiale $x_{0}$ ). Nous montrons que le coefficient de restitution bille/paroi est directement fonction de la vitesse d'impact $x_{0} Ω$ et est invariant par changement de référentiel. Nous avons aussi exploré l'influence de la hauteur de laché de la particule sur sa vitesse angulaire aprés impact. Nous observons notamment une augmentation de la vitesse angulaire de la particule avec la hauteur suivie d'une saturation et nous proposons une interprétation en considérant un mouvement de roulement sans glissement de la particule tout au long du choc sur le plan, phénomène qui n'est pas toujours pris en compte dans les théories existantes d'impact entre corps rigides.

Received: 2008-02-04
Accepted: 2008-05-21
Published online: 2008-06-20

DOI: 10.1016/j.crme.2008.05.007

Keywords: Granular media, Rheology, Rigid body theory
Mot clés : Milieux granulaires, Rhéologie, Théorie des corps rigides

Author's affiliations:

François Rioual ¹; Aurélie Le Quiniou ¹; Yuri Lapusta ²

¹ Cemagref Clermont-Ferrand, domaine des Palaquins, 03150 Varennes-sur-Allier, France
² Institut français de mécanique avancée, IFMA-LAMI, campus des Cézeaux, BP 265, 63175 Aubière, France

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TY  - JOUR
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AU  - Yuri Lapusta
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JO  - Comptes Rendus. Mécanique
PY  - 2008
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François Rioual; Aurélie Le Quiniou; Yuri Lapusta. Impact of a bead on a rotating wall. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 336 (2008) no. 8, pp. 664-669. doi : 10.1016/j.crme.2008.05.007. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2008.05.007/

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