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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 14: Granulare Medien

DY 14.2: Vortrag

Montag, 23. März 1998, 10:45–11:00, H3

Spannungsverteilungen in Sandhaufen — •Alexander Schinner und Klaus Kassner — Institut für Theoretische Physik, Universität Magdeburg, Postfach 4120, D-39016 Magdeburg

Verschiedene Experimente haben die Druckverteilung eines Sandhaufens auf dem Untergrund untersucht. Dabei wurde (manchmal) ein Minimum des Drucks unter der Spitze des Haufens gefunden.

Aufgrund der Unbestimmtheit der Haftreibung selbst für einfachste Fälle und wegen des Fehlens eine Beziehung von Spannung und Verformung (Hooksches Gesetz) gibt es keinen geschlossenen Satz von Gleichungen. Kontinuumstheorien[1], die versuchen den “Dip” in der Druckverteilung zu berechnen, müssen also Annahmen für einen Zusammenhang zwischen den einzelnen Elementen des Spannungstensors machen.

Da es experimentell sehr schwierig ist, Spannungen innerhalb eines Sandhaufens zu messen, haben wir Molekulardynamiksimulationen mit polygonalen Teilchen durchgeführt. Dies erlaubt den direkten Zugriff auf die Kräfte im Inneren des Sandhaufens.

Wir untersuchen den Einfluß der Entstehungsgeschichte des Sandhaufens auf den Dip und diskutieren die verschiedenen Annahmen der Kontinuumstheorien.

[1] J.P.Wittmer, M.E.Cates, P.Claudin, Stress Propagation and Arching in Static Sandpiles.