Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung des Einflusses der Materialzusammensetzung (Teilchenform und Polydispersität) auf die kollektiven mechanischen Eigenschaften eines Granulats. Hierfür werden vorwiegend numerische Verfahren in Kombination mit einer angepassten Modellierung der Kontaktkräfte eingesetzt, um eine breite Menge von Materialtypen zu untersuchen. Insbesondere werden dabei die Packungseigenschaften, die Kompaktion durch vertikales Klopfen sowie der Widerstand gegenüber Scherkräften im Detail betrachtet. Im Fokus stehen dabei unter anderem die Hohlraumverteilung im Granulat und die Organisation des Kontakt- und Kräftenetzwerks.

The present thesis addresses the influence of material composition (grain shape and polydispersity) on the collective mechanical properties of a granular system. To this end, predominantly numerical methods in combination with a suitable model for the contact forces are deployed in order to consider a wide variety of different types of materials. In particular, the packing properties, the compaction induced by vertical tapping, as well as the resistance to shearing are investigated with great detail. The analysis is, among other properties, focused on the distribution of voids and the differences in the contact fabric and force network.