Comptes Rendus
no. 8
Impact of a bead on a rotating wall
[Impact d'une bille sur une paroi verticale en rotation]

Présenté par : Évariste Sanchez-Palencia

François Rioual1  ; Aurélie Le Quiniou1  ; Yuri Lapusta2
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.

Nous étudions expérimentalement l'impact d'une bille plastique sur une paroi verticale en acier soumise à une rotation (vitesse angulaire Ω ; position radiale x0). Nous montrons que le coefficient de restitution bille/paroi est directement fonction de la vitesse d'impact x0Ω 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.

We study experimentally the impact of a plastic bead on a rotating wall made of steel (velocity Ω; radial position x0). The results show that the restitution coefficient is directly function of the impact velocity x0Ω 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.

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DOI : 10.1016/j.crme.2008.05.007
Keywords: Granular media, Rheology, Rigid body theory
Mot clés : Milieux granulaires, Rhéologie, Théorie des corps rigides
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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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/

[1] F. Rioual; A. Valance; D. Bideau Phys. Rev. E, 62 (2000), pp. 2450-2459

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[11] A. Le Quiniou; F. Rioual Europhys. Lett., 82 (2008) no. 3, p. 34001

[12] K.L. Johnson Contact Mechanics, Cambridge University Press, 1985

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