Mechanical size effects in 2d granular media

Abstract
We present a critical analysis of experiments on 2d regular packings of cylinders submitted to a uniaxial vertical pressure, by studying finite size effects. The role of the disorder of contacts is emphasized. The influence of the walls, especially the frictions, is discussed ; the ratio of the transmitted to the applied force has been measured. We have tested the influence of the size of the samples by increasing width, height or both simultaneously. Conclusions are partly supported by photoelasticity measurements. The role of a characteristic length larger than the grain size is put into evidence.

Résumé
Nous présentons ici une analyse critique d'expériences portant sur la déformation uniaxiale d'empilements réguliers de cylindres à 2d. Cette analyse est basée sur une étude des effets de taille finie. Le rôle du désordre de contact est souligné. L'influence des parois, en particulier en ce qui concerne les frottements, est discutée ; le rapport entre force transmise et force appliquée a été mesuré. Nous avons étudié l'influence de la taille des échantillons en faisant varier leur hauteur, leur largeur, ou les deux simultanément. Dans la mesure du possible, les analyses sont confortées par des observations en photoélasticité. Nous avons mis en évidence le rôle important joué par une longueur caractéristique supérieure à la taille des grains.