Rotationssymmetrisches ebenes Fließen eines granularen Modellmaterials

Zusammenfassung

Es werden große ebene, rotationssymmetrische, plastische Formänderungen eines Kontinuums studiert, das dem Coulombschen Fließkriterium und der assoziierten Fließregel genügt. Damit läßt sich die Couette-Strömung eines aus parallelen Nadeln zusammengesetzten “granularen” Materials (Schneebeli) kinematisch qualitativ zufriedenstellend vorhersagen, auch wenn man die Eigenrotation der “Körner” mit einbezieht und dementsprechend ein plastisches Cosserat-Kontinuum zugrunde legt. Hingegen sind die auftretenden Momentenspannungen ebenso wie die asymmetrischen Schubspannungsanteile größenmäßig zu vernachlässigen — ein weiterer Hinweis darauf, daß verallgemeinerte Kontinua mehr von der Kinematik als von der Statik her Bedeutung besitzen.

Summary

Large plane rotationally symmetric plastic deformations are examined, of a continuous body which obeys the Coulomb yield condition and the associated flow rule. In this way, the kinematics of the Couette flow of a “granular” material formed by parallel needles (Schneebeli) can be satisfactorily predicted even if the individual rotation of the “grains” is included, and if therefore a plastic Cosserat-Continuum is considered. The consequently existing couple stresses as well as the asymmetric components of shear stress may, however, be quantitatively neglected — which result gives another evidence of the fact that generalized continua are important for their kinematics rather than for their statics.