HAL : hal-00490742, version 1

arXiv : 1006.1792

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v1 (09-06-2010)

v2 (03-05-2011)

Continuous and discontinuous shear thickening in granular suspensions

Abdoulaye Fall 1, 2, Anaël Lemaître 1, François Bertrand 1, Daniel Bonn 2, 3, Guillaume Ovarlez 1

(06/2010)

We study the emergence of shear thickening in dense suspensions of non-Brownian particles. We combine local velocity and concentration measurements using Magnetic Resonance Imaging with global rheometric experiments. We evidence a continuous transition at very low shear rate from a viscous to a shear thickening, granular, rheology characterized by shear stresses proportional to the shear rate squared. We show that an unexpectedly fast migration of grains occurs towards low shear zones as a result of the granular rheology. Combining local and global measurements allow to show that the interplay between flow and migration is responsible for the macroscopic observation of discontinuous shear thickening, but that locally the shear thickening is continuous.

1 :	Laboratoire Navier
	Ecole des Ponts ParisTech – CNRS : UMR8205 – IFSTTAR
2 :	University of Amsterdam Van der Waals-Zeeman Institute (VAN DER WAALS-ZEEMAN INSTITUTE)
	University of Amsterdam
3 :	Laboratoire de Physique Statistique de l'ENS (LPS)
	CNRS : UMR8550 – Université Pierre et Marie Curie [UPMC] - Paris VI – Université Paris VII - Paris Diderot – Ecole normale supérieure de Paris - ENS Paris

Équipe de recherche : Milieux poreux Rhéophysique

Domaine

:

Physique/Matière Condensée/Matière Molle

Mots Clés : Shear thickening – suspension – granular material – migration

hal-00490742, version 1

http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00490742

oai:hal.archives-ouvertes.fr:hal-00490742

Contributeur : Guillaume Ovarlez <>

Soumis le : Mercredi 9 Juin 2010, 11:48:03

Dernière modification le : Mercredi 16 Juin 2010, 13:36:43