Mechanische Eigenschaften nichtkohäsiver Partikelaggregate

Die effektiven Materialeigenschaften von Aggregaten aus weichen polygonalen Teilchen werden numerisch mittels der Diskrete-Element-Methode untersucht. "Sandhaufen" werden mittels zweier verschiedener Prozeduren aufgeschüttet, einmal durch Fallenlassen von Teilchen aus einer an einem Punkt lokalisierten Quelle, zum durch anderen Herabregnen von Teilchen aus einer linienartigen Quelle, die im Lauf der Zeit kürzer wird. Numerisch werden durch Mittelung über repräsentative Volumenelemente verschiedene interessante Größen gemessen, darunter das Spannungs- und Deformationstensorfeld sowie die Dichteverteilung. Lokale elastische Konstanten werden unter verschiedenen Hypothesen bezüglich der Anisotropie der konstitutiven elastischen Gesetze bestimmt und mit vorhandenen Theorien korreliert. Bisherige Befunde zeigen, dass die Annahme elastischer Anisotropie nötig ist, um die Daten zu erklären. Ein überraschendes Ergebnis ist, dass das Druckminimum im Fall des Sandhaufens aus einer Punktquelle dort auftritt, wo die Dichte maximal ist. Dies soll erklärt werden.