Estudio experimental de la compactación granular de partículas cúbicas

Resumen

En esta memoria se presentan resultados del análisis experimental de la dinámica de compactación de partículas cúbicas colocadas en una geometría cilíndrica, a la que aplicamos rotaciones alternantes que llamamos "twists". Este tipo de perturbación es un mecanismo novedoso a diferencia del mecanismo estándar para compactar una muestra granular, como lo es aplicación de "taps"(o pulsos en la dirección vertical) . Bajo este tipo excitación, los esfuerzos de corte que se producen entre las diferentes capas de cubos conducen a la alineación de las partículas. Hemos estudiamos la fracción de empaquetamiento volumétrica y también la lateral (calculada solo a partir de la información de los dados que tocan la pared del contenedor). Para hacer esto, hemos diseñado un sistema experimental, que consiste en un cilindro vertical transparente, cuya base se acoplada a un motor para aplicar los twist, de esta manera podemos obtener información sobre la superficie lateral. También estudiamos el ordenamiento espacial y el papel desempeñado por la forma de la partícula. Como resultado, vemos que la fracción de empaquetamiento crece monótonamente con el número de twists, pero la dependencia funcional en cada caso es diferente. Y en algunos, si la intensidad de las excitaciones es suficientemente grande, se llega a un estado final ordenado donde la fracción de compactación es la más densa posible compatible con las condición de frontera.