Patrick Richard

Directeur de recherche
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Présentation

J’étudie la physique et la mécanique des milieux granulaires ainsi que d’autres matériaux désordonnés, au sein desquels émergent des phénomènes physiques fascinants. Ces comportements complexes sont souvent hors d’équilibre et au-delà du régime de réponse linéaire.

Comprendre ces systèmes nécessite fréquemment de développer de nouvelles techniques expérimentales, des outils d’analyse, des simulations numériques et des modèles théoriques.

Mes principaux axes de recherche portent sur les empilements granulaires, le mélange et les mélanges de particules, le concassage, les écoulements granulaires et l’optimisation des procédés mettant en jeu des matériaux granulaires.


Compétences

physique et mécanique des milieux granulaires

Publications

Publications

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Discrete numerical analysis of cohesive granular flow in a thin rotating drum: Flow regimes and cohesion estimation

Riccardo Artoni , Benoît Jabaud , Antonio Pol , Patrick Richard , Erwan Le Menn et al.
Powder Technology, 2026, 469, pp.121723. ⟨10.1016/j.powtec.2025.121723⟩
Article dans une revue hal-05311095 v1
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Cohesive granular material in a rotating drum: flow regimes and size effects

Antonio Pol , Riccardo Artoni , Patrick Richard
Journal of Fluid Mechanics, 2025, 1006, pp.A24. ⟨10.1017/jfm.2025.26⟩
Article dans une revue hal-04984919 v1
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Cohesive properties of ice powders analogous to fresh plume deposits on Enceladus and Europa

Benoît Jabaud , Riccardo Artoni , G. Tobie , Erwan Le Menn , Patrick Richard
Icarus, 2024, 409, pp.115859. ⟨10.1016/j.icarus.2023.115859⟩
Article dans une revue hal-04290714 v1

A discrete element study on sand response to cyclic loading: macro-micro perspectives

Alice Ezzeddine , Bogdan Cazacliu , Patrick Richard , Luc Thorel , Riccardo Artoni
Granular Matter, 2024, 26 (4), pp.101. ⟨10.1007/s10035-024-01467-7⟩
Article dans une revue hal-05036296 v1

Sand Rubber Mixtures under Oedometric Loading: Sand-like vs. Rubber-like Behavior

Pravin Badarayani , Bogdan Cazacliu , Erdin Ibraim , Riccardo Artoni , Patrick Richard
Applied Sciences, 2023, 13 (6), pp.3867. ⟨10.3390/app13063867⟩
Article dans une revue hal-04046918 v1
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Modelling the wall friction coefficient for a simple shear granular flow in view of the degradation mechanism

Cheng-Chuan Lin , Riccardo Artoni , Fu-Ling Yang , Patrick Richard
Journal of Fluid Mechanics, 2023, 969, ⟨10.1017/jfm.2023.556⟩
Article dans une revue hal-04350124 v1
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Unified scaling law for wall friction in laterally confined flows of shape anisotropic particles

Antonio Pol , Riccardo Artoni , Patrick Richard
Physical Review Fluids, 2023, 8, 12p. ⟨10.1103/physrevfluids.8.084302⟩
Article dans une revue hal-04350616 v1
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Kinematics and shear-induced alignment in confined granular flows of elongated particles

Antonio Pol , Riccardo Artoni , Patrick Richard , Paulo Ricardo Nunes da Conceição , Fabio Gabrieli
New Journal of Physics, 2022, 24, 11p. ⟨10.1088/1367-2630/ac7d6d⟩
Article dans une revue hal-04350154 v1
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Self-diffusion in inhomogeneous granular shearing flows

Riccardo Artoni , Michele Larcher , James Jenkins , Patrick Richard
Physical Review E , 2022, 106 (3), pp.L032901. ⟨10.1103/PhysRevE.106.L032901⟩
Article dans une revue hal-03783250 v1
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Granular surface flows confined between flat, frictional walls. Part 1. Kinematics

Patrick Richard , Alexandre Valance , Renaud Delannay , Philippe Boltenhagen
Journal of Fluid Mechanics, 2022, 940, pp.A30. ⟨10.1017/jfm.2022.245⟩
Article dans une revue hal-03640642 v2
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Sidewall friction in confined surface flows of granular materials

Patrick Richard , Alexandre Valance , Renaud Delannay
EPJ Web of Conferences, 2021, 249, pp.03024. ⟨10.1051/epjconf/202124903024⟩
Article dans une revue hal-03451140 v1
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Self-Diffusion Scalings in Dense Granular Flows

Riccardo Artoni , Michele Larcher , James T Jenkins , Patrick Richard
Soft Matter, 2021, 17 (9), pp.2596-2602. ⟨10.1039/D0SM01846E⟩
Article dans une revue hal-03185847 v1
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Coarse graining for granular materials: micro-polar balances

Riccardo Artoni , Patrick Richard
Acta Mechanica, 2019, 230, pp.3055 - 3069. ⟨10.1007/s00707-019-02440-9⟩
Article dans une revue hal-04350241 v1
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Effect of contact location on the crushing strength of aggregates

Riccardo Artoni , Aurélien Neveu , Yannick Descantes , Patrick Richard
Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2018, ⟨10.1016/j.jmps.2018.09.030⟩
Article dans une revue hal-01881801 v1
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Average balance equations, scale dependence, and energy cascade for granular materials

Riccardo Artoni , Patrick Richard
Physical Review E : Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, 2015, 91, pp.032202
Article dans une revue hal-01127853 v1
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New patterns in high-speed granular flows

Nicolas Brodu , Renaud Delannay , Alexandre Valance , Patrick Richard
Journal of Fluid Mechanics, 2015, 769, pp.218-228. ⟨10.1017/jfm.2015.109⟩
Article dans une revue hal-01122926 v1
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Slow Relaxation and Aging Phenomena at the Nanoscale in Granular Materials

Vladimir Zaitsev , Vitali Goussev , Vincent Tournat , Patrick Richard
Physical Review Letters, 2014, 112, pp.108302. ⟨10.1103/PhysRevLett.112.108302⟩
Article dans une revue hal-00959759 v1
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Plane shear flows of frictionless spheres: Kinetic theory and 3D soft-sphere discrete element method simulations

Dalila Vescovi , Diego Berzi , Patrick Richard , Nicolas Brodu
Physics of Fluids, 2014, 26, pp.053305. ⟨10.1063/1.4879267⟩
Article dans une revue hal-00998740 v1
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Analytical solution of the $\mu(I)-$rheology for fully developed granular flows in simple configurations

Merline Tankeo , Patrick Richard , Édouard Canot
Granular Matter, 2013, 15 (6), pp.881-891. ⟨10.1007/s10035-013-0447-3⟩
Article dans une revue hal-00859926 v1
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A model for the onset of oscillations near the stopping angle in an inclined granular flow

Danielle Tan , Patrick Richard , James T. Jenkins
European Physical Journal E: Soft matter and biological physics, 2012, 35, pp.122. ⟨10.1140/epje/i2012-12122-x⟩
Article dans une revue hal-00914660 v1
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On the relevance of numerical simulations to booming sand

Patrick Richard , Sean Mcnamara , Merline Tankeo
Physical Review E : Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, 2012, 85 (1), to be published
Article dans une revue hal-00656668 v1
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Statistical mechanics for static granular media: open questions

Massimo Pica Ciamarra , Patrick Richard , Matthias Schröter , Brian P. Tighe
Soft Matter, 2012, 8, pp.9731-9737. ⟨10.1039/C2SM06898B⟩
Article dans une revue hal-00735634 v1
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Experimental evidence of ageing and slow restoration of the weak-contact configuration in tilted 3D granular packings

Sébastien Kiesgen de Richter , Vladimir Zaitsev , Patrick Richard , Renaud Delannay , Gérard Le Caër et al.
Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment, 2010, 2010 (11), pp.P11023. ⟨10.1088/1742-5468/2010/11/P11023⟩
Article dans une revue hal-00533494 v1
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Electrically induced tunable cohesion in granular systems

Jean-François Métayer , Patrick Richard , Alain Faisant , Renaud Delannay
Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment, 2010, 2010 (08), pp.P08003. ⟨10.1088/1742-5468/2010/08/P08003⟩
Article dans une revue hal-00497108 v2

Measurement of granular entropy

Sean Mcnamara , Patrick Richard , Sébastien Kiesgen de Richter , Gérard Le Caër , Renaud Delannay
Physical Review E : Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, 2009, 80 (3), pp.31301. ⟨10.1103/PHYSREVE.80.031301⟩
Article dans une revue hal-00664479 v1

Experimental study of a creeping granular flow at very low velocity

Jérôme Crassous , Jean-François Métayer , Patrick Richard , Claude Laroche
Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment, 2008, pp.03009. ⟨10.1088/1742-5468/2008/03/P03009⟩
Article dans une revue istex hal-00674465 v1

Rheology of confined granular flows: scale invariance, glass transition, and friction weakening.

Patrick Richard , Alexandre Valance , Jean-François Métayer , Paola Sanchez , Jérôme Crassous et al.
Physical Review Letters, 2008, 101 (24), pp.248002. ⟨10.1103/PhysRevLett.101.248002⟩
Article dans une revue hal-00673366 v1

Recent advances in DEM simulations of grains in a rotating drum

Patrick Richard , Nicolas Taberlet
Soft Matter, 2008, 4 (7), pp.1345-1348. ⟨10.1039/B717129C⟩
Article dans une revue istex hal-00673497 v1

The effect of sidewall friction on dense granular flows

Nicolas Taberlet , Patrick Richard , Renaud Delannay
Computers & Mathematics with Applications, 2008, 55 (2), pp.230-234. ⟨10.1016/j.camwa.2007.04.013⟩
Article dans une revue hal-00674395 v1

Density inversion in rapid granular flows: the supported regime.

Nicolas Taberlet , Patrick Richard , J. T. Jenkins , Renaud Delannay
European Physical Journal E: Soft matter and biological physics, 2007, 22 (1), pp.17-24. ⟨10.1140/epje/e2007-00010-5⟩
Article dans une revue istex hal-00905975 v1

Towards a theoretical picture of dense granular flows down inclines.

Renaud Delannay , M. Louge , Patrick Richard , Nicolas Taberlet , Alexandre Valance
Nature Materials, 2007, 6 (2), pp.99-108. ⟨10.1038/nmat1813⟩
Article dans une revue hal-00906026 v1
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The S shape of a granular pile in a rotating drum

Nicolas Taberlet , Patrick Richard , E. John Hinch
Physical Review E : Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, 2006, 73, pp.050301(R). ⟨10.1103/PhysRevE.73.050301⟩
Article dans une revue hal-00083932 v1
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Diffusion of a granular pulse in a rotating drum

Nicolas Taberlet , Patrick Richard
Physical Review E : Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, 2006, 73, pp.041301. ⟨10.1103/PhysRevE.73.041301⟩
Article dans une revue hal-00022010 v1

Experimental study of two-dimensional, monodisperse, frictional-collisional granular flows down an inclined chute

Weitao Bi , Renaud Delannay , Patrick Richard , Alexandre Valance
Physics of Fluids, 2006, 18 (12), pp.123302. ⟨10.1063/1.2405844⟩
Article dans une revue hal-01123967 v1
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Effect of rare events on out of equilibrium relaxation

Philippe Ribière , Patrick Richard , Renaud Delannay , Daniel Bideau , Masahiro Toiya et al.
Physical Review Letters, 2005, 95, pp.268001. ⟨10.1103/PhysRevLett.95.268001⟩
Article dans une revue hal-00016063 v1

Two- and three-dimensional confined granular chute flows: experimental and numerical results

Weitao Bi , Renaud Delannay , Patrick Richard , Nicolas Taberlet , Alexandre Valance
Journal of Physics: Condensed Matter, 2005, 17 (24), pp.2457-2480. ⟨10.1088/0953-8984/17/24/006⟩
Article dans une revue hal-01127765 v1

Two-dimensional inclined chute flows: Transverse motion and segregation

Gaelle Berton , Renaud Delannay , Patrick Richard , Nicolas Taberlet , Alexandre Valance
Physical Review E : Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, 2003, 68 (5), pp.051303. ⟨10.1103/PhysRevE.68.051303⟩
Article dans une revue hal-01127739 v1