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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Complex segregation patterns in confined nonuniform granular shearing flows

Santiago Caro , Riccardo Artoni , Patrick Richard , Michele Larcher , James T. Jenkins

Physical Review Fluids, 2026, 11, pp.014305. ⟨10.1103/fv5r-9dy4⟩

Article dans une revue hal-05480472v1
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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-05311095v1
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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-04984919v1
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Carbonation of recycled concrete aggregate in a fixed-bed reactor: Effects of temperature, initial water saturation degree and particle size

Corvec Gaël , Riccardo Artoni , Philippe Turcry , Abdelkarim Aït-Mokhtar , Patrick Richard et al.

Journal of CO2 Utilization, 2025, 102, pp.103286. ⟨10.1016/j.jcou.2025.103286⟩

Article dans une revue hal-05391761v1
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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-04290714v1
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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-05036296v1

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-04046918v1
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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-04350124v1
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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-04350616v1
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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-03783250v1
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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-03640642v2
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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-04350154v1
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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-03451140v1
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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-03185847v1
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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-04350241v1
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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-01881801v1
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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 [2001-2015], 2015, 91, pp.032202

Article dans une revue hal-01127853v1
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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-01122926v1
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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-00959759v1
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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-00998740v1
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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-00859926v1
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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-00914660v1
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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 [2001-2015], 2012, 85 (1), to be published

Article dans une revue hal-00656668v1
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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-00735634v1
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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-00533494v1
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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-00497108v2

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 [2001-2015], 2009, 80 (3), pp.31301. ⟨10.1103/PHYSREVE.80.031301⟩

Article dans une revue hal-00664479v1

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-00674465v1

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-00673497v1

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-00673366v1

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 istex hal-00674395v1

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-00905975v1

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-00906026v1
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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 [2001-2015], 2006, 73, pp.050301(R). ⟨10.1103/PhysRevE.73.050301⟩

Article dans une revue hal-00083932v1
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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 [2001-2015], 2006, 73, pp.041301. ⟨10.1103/PhysRevE.73.041301⟩

Article dans une revue hal-00022010v1

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-01123967v1
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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-00016063v1

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-01127765v1

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 [2001-2015], 2003, 68 (5), pp.051303. ⟨10.1103/PhysRevE.68.051303⟩

Article dans une revue hal-01127739v1