Étude en laboratoire du frottement dans les matériaux granulaires

Experimental study of friction in granular materials

Laboratoire de Mécanique de Lille (URA 1441), École centrale de Lille, 59651 Villeneuve-d'Ascq Cedex, France

Résumé

Dans cet article, on présente une étude expérimentale du frottement dans les matériaux granulaires. Elle est basée sur des essais réalisés à la boîte de cisaillement direct en utilisant trois matériaux (silice, calcite et quartz) et différents modes de contact : bloc-bloc, bloc-grains et grains-grains. L'analyse des résultats des essais permet d'étudier l'effet de la rugosité et la forme des grains sur le frottement de contact. La contribution de l'effet de structure dans le frottement mobilisé est analysée par une confrontation des résultats de cisaillement sable- sable aux essais de cisaillement bloc-bloc et sable-bloc.

Abstract

This paper includes an experimental study of friction in granular materials. It is based upon direct shear tests performed on three materials (silica, calcite, quartz) with various contact conditions : block-block, block-grains and grains-grains. Analysis of experimental results permits to investigate the influence of both roughness and shape of grains on friction resulting from contact. The contribution of the structure effect is analysed by comparison of results of conventional shear test performed on sand with tests performed on block-block or sand-block.