Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 17: Granulare Materie / Kontaktdynamik

DY 17.4: Vortrag

Montag, 26. März 2001, 16:30–16:45, S 7

Von granularen Medien zur Kontinuumstheorie — •Stefan Luding — ICA 1, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 27, 70569 Stuttgart

Im Gegensatz zu granularen Medien existieren für elastische Festkörper, Newtonsche Flüssigkeiten und Gase etablierte Kontinuumstheorien, mit denen man das Verhalten der Materie modellieren und vorhersagen kann. Dieser Vortrag soll einen Weg aufzeigen, wie man von Teilchen-Modellen (Molekulardynamik) zu einer Kontinuumstheorie und deren Materialparametern gelangen kann. Im ersten Fall benötigt man die Positionen aller Teilchen und die darauf wirkenden Kräfte, wohingegen man im zweiten Fall auch tensorielle Größen, wie z.B. den Spannungstensor kennen muß. Der sog. Mikro-Makro Übergang ist nicht nur für granulare Medien anwendbar sondern auch auf andere ungeordnete, anisotrope Systeme zu verallgemeinern. Anwendungsbeispiele sind gescherte granulare Packungen, Schockwellenausbreitung in granularen Gasen oder Transportprozesse in vibrierten Systemen. Ein wichtiger Punkt, der granulare Medien von klassischen Systemen unterscheidet ist die Dissipation. Diese kann dazu führen daß sich kein Gleichgewicht einstellt und z.B. auch Teilsysteme mit stark unterschiedlichen Dichten koexistieren können. Die Entwicklung einer Zustandsgleichung die diese Eigenschaft berücksichtigt ist Teil des Übergangs zu einer Kontiuumstheorie.