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Fluidization of a vertically vibrated two-dimensional hard sphere packing : A granular meltdown

DOI zum Zitieren dieses Dokuments: https://doi.org/10.1103/PhysRevE.74.011304
URN zum Zitieren dieses Dokuments: urn:nbn:de:bvb:703-epub-4089-9

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Götzendorfer, Andreas ; Tai, Chi-Hwang ; Kruelle, Christof A. ; Rehberg, Ingo ; Hsiau, Shu-San:
Fluidization of a vertically vibrated two-dimensional hard sphere packing : A granular meltdown.
In: Physical Review E. Bd. 74 (Juli 2006) Heft 1 . - no. 011304.
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevE.74.011304

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Abstract

We report measurements of the fluidization process in vertically vibrated two-dimensional granular packings. An initially close packed granular bed is exposed to sinusoidal container oscillations with gradually increasing amplitude. At first the particles close to the free surface become mobile. When a critical value of the forcing strength is reached the remaining crystal suddenly breaks up and the bed fluidizes completely. This transition leads to discontinuous changes in the density distribution and in the root mean square displacement of the individual particles. Likewise the vertical center of mass coordinate increases by leaps and bounds at the transition. It turns out that the maximum container velocity v0 is the crucial driving parameter determining the state of a fully fluidized system. For particles of various sizes the transition to full fluidization occurs at the same value of v20/gd, where d is the particle diameter and g is the gravitational acceleration. A discontinuous fluidization transition is only observed when the particles are highly elastic.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Keywords: Porous materials; Granular materials; Nonequilibrium and irreversible thermodynamics; Phase transitions: general studies; Order-disorder transformations.
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut > Lehrstuhl Experimentalphysik V
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Physikalisches Institut > Lehrstuhl Experimentalphysik V > Lehrstuhl Experimentalphysik V - Univ.-Prof. Dr. Ingo Rehberg
Profilfelder
Profilfelder > Advanced Fields
Profilfelder > Advanced Fields > Nichtlineare Dynamik
Fakultäten
Sprache: Englisch
Titel an der UBT entstanden: Ja
URN: urn:nbn:de:bvb:703-epub-4089-9
Eingestellt am: 19 Feb 2019 10:19
Letzte Änderung: 19 Feb 2019 10:19
URI: https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/4089

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