Elasticity of granular packings close to Jamming. Elasticité des empilements granulaires proche de la transition de blocage
我们实验研究的机械响应剪切的2D包装的谷物整个堵塞过渡。首先，我们开发了一个专用的实验装置，连同跟踪和光弹性技术，以准备在一个受控的方式包装和量化的应力和应变张量在晶粒尺度。其次，我们安装一个充气探头（一个2D“气球”），它剪切圆柱对称的包装。我们探测实验应力和应变的应变振幅低至$10^{-3}$和一系列的包装分数内$2\%$变化周围的干扰过渡。我们不仅观察到剪应变引起剪应力，而且还观察到正应力。此外，我们表明，剪切应力和正应力的行为与剪切应变的非线性。最后，我们通过标度分析表明，本构律控制的干扰过渡。
2015-08-11 cond-mat.soft
A soft departure from jamming: the compaction of deformable granular matter under high pressures
本研究使用键合颗粒模型模拟高压下三维颗粒物质的压实过程，揭示了随压力增加时堆积分数、配位数偏离阻塞幂律标度及泊松比的非单调变化规律。
2023-10-18 cond-mat.soft
A real-space renormalization group for jamming
堵塞发生在颗粒材料中，以及在乳液、稠密悬浮液和其他无定形颗粒系统中。当填充分数$ϕ$（定义为颗粒体积与系统体积的比率）增加超过临界值$ϕ_c$时，发生液-固相变，并且晶粒不再能够重新排列。以前的研究表明，$ϕ= ϕ_c$附近的空间相关性发散的证据，但一直没有明确的空间重整化群（RG）计划，已捕捉到这种转变。在这里，我提出了这样一个方案的候选人，使用块自旋一样的随机空出的晶格的颗粒的变换。我定义了一个基于局部机械稳定性的实空间RG变换。该模型显示了一个临界填充分数$ϕ_c$，并给出了二维和三维临界指数的估计。
2019-09-09 cond-mat.soft
Soft grain compression: beyond the jamming point
我们提出了高应变软双分散颗粒系统的超弹性和塑性颗粒的实验研究。我们从颗粒尺度到全球尺度，从局部场测量探索颗粒物质在堵塞状态下的行为。通过数字图像相关和精确的图像记录，我们测量每个压缩步骤的粒子几何形状和它们的右柯西-格林应变张量场的演变。我们分析了通常的宏观观测量的演变（应力，包装分数，协调，非rattlers的分数，\textit{etc}。）沿着压缩过程穿过干扰点并远远超出。我们还分析了局部应变统计的演变，并证明了在堵塞状态下材料行为的交叉。我们表明，这种交叉依赖于颗粒材料。我们认为，应变场是一个可靠的观察到描述的颗粒系统的演化，通过堵塞过渡和深的致密包装状态，无论是材料的行为。
2019-10-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Jamming and growth of dynamical heterogeneities versus depth for granular heap flow
我们报告的颗粒动力学与深度的稳态重力驱动的流动沿两个平行的侧壁之间形成的堆的晶粒。在表面附近，流动是稳定和快速的，而在下面很远的地方没有任何流动;因此，在深度是用于设置与过渡的距离的有效控制参数的情况下，发生堵塞过渡。如前所述，沿侧壁的时间平均速度剖面随深度呈近似指数衰减。使用散斑光谱（SVS），我们发现，速度波动增长相对于平均接近干扰。引入一个基于图像的序参量和方差在其时间衰减在给定的深度，我们还表征了空间异质性的动态，并发现它增加的方法干扰。特别是，重要的时间和长度尺度的动力学异质性被发现几乎指数增长作为深度的函数。这些动态变化发生时结构没有明显的变化，并与其他地方的实验和模拟发现的行为进行比较，以测试干扰概念的普遍性。特别是，我们发现的规模的不均匀性的惯性数上升到-1/3的权力，在最近的两个模拟协议。
2010-01-21 cond-mat.soft
Modeling relaxation and jamming in granular media
我们引入了一个随机微观模型来研究由物体通过颗粒介质引起的颗粒的干扰和重组。该模型再现了实验观察到的干扰力的周期性波动，并预测了可控物理参数的周期和功率谱。它还预测，雪崩的大小，定义为在一个单一的推进过程中的对象的位移颗粒的数量，遵循幂律，$P(s)\sim s^{-τ}$，其中的指数是独立的物理参数。
2000-11-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Critical scaling and heterogeneous superdiffusion across the jamming/rigidity transition of a granular glass
实验研究了水平振动的双分散致密颗粒单层的动力学特性。淬火协议产生的状态与冻结结构的组件，但剩余的自由度与接触动力学控制的外观宏观刚度。我们提供了决定性的实验证据表明，这种转变是一个临界现象，越来越多的集体和异质重排发生在远小于晶粒直径的长度尺度，大概反映了接触力网络的波动。动态相关时间和长度尺度在转变两侧飙升，因为体积分数在非常小的范围内变化（$δϕ/ϕ\sim 10^{-3}$）。我们的特点个别晶粒的运动，这成为超扩散的干扰过渡$ϕ_J$，信号远程的时间相关性。相应地，系统在空间中表现出长程四点动力学关联，在跃迁密度下服从临界标度。
2008-03-14 cond-mat.soft
Crystallization and jamming in narrow fluidized beds
流化床基本上是颗粒材料通过管中的上升流体的悬浮，并且其具有包括聚集和斑图形成的丰富动力学。当管直径和颗粒直径之间的比率较小时，高约束效应可以诱导不同的行为。一些意想不到的和好奇的行为，我们在本文中调查，是结晶和堵塞的颗粒在液体中的速度高于初始流化，应该保持颗粒流化。在我们的实验中，在透明材料的垂直管中进行，使用不同的颗粒、水速度、静止时间和速度减速。基于图像处理的床演变的分析表明，在减少的流量达到的速度仍然高于初始流化，颗粒变得组织在晶格结构的高紧凑性，在那里他们被困，虽然与小的波动。这些结构最初是局部化的，并且以与相变和玻璃形成中发生的类似方式随时间生长。经过一定时间后，如果液体速度稍微增加，就会发生堵塞，颗粒被完全阻挡，其波动消失。我们发现，不同的晶格结构出现取决于晶粒类型。我们的研究结果提供了新的见解流化条件，玻璃状的形成和堵塞。
2021-01-02 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Studies of local jamming via penetration of a granular medium
我们提出了一系列的测量检查所需的穿透力，推动平板垂直通过一个致密的颗粒介质，特别是专注于含有介质的容器的底部边界的影响。我们的数据表明，在底部附近的穿透力的强烈影响的表面性质的底部边界，甚至许多晶粒直径以上的底部。此外，这些数据表明了穿透板通过介质与容器底部相互作用的固有长度尺度。该长度尺度对应于穿透板引起的局部堵塞的程度，其对板半径和底部边界附近的环境颗粒应力都具有平方根依赖性，但它与穿透速度和颗粒直径无关。
2004-04-26 cond-mat.soft
Role of vibrations in the jamming and unjamming of grains discharging from a silo
本文介绍了在垂直振动作用下，平底筒仓卸料时无粘性颗粒堵塞的实验结果。当出口孔仅为几个颗粒直径宽时，由于阻塞拱的形成，流动可以被阻止。因此，需要外部激励来恢复流动。在这种情况下，使用连续的轻微振动是缓解流动的常用技术。即使堵塞不那么频繁，它仍然是振动筒仓中的一个问题。原则上，有两种可能的机制，通过振动可以促进流动：（i）减少阻塞拱形成的可能性，以及（ii）一旦阻塞拱形成，阻塞拱就会破裂。通过测量雪崩内部没有颗粒流过出口的时间间隔，我们能够估计振动破坏阻塞拱的概率。这一结果与双变量概率模型的预测一致，在该模型中，振动和非振动筒仓中形成阻塞拱的可能性相等。这表明，上述第二种机制是改善轻微振动筒仓流动性的主要原因。
2009-07-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Creep motion of an intruder within a granular glass close to jamming
我们调查实验动力学的入侵者拖动一个恒定的力在组装水平振动谷物接近堵塞。在中等填充分数下，一旦施加力，入侵者就会迅速移动。高于一些阈值的填充分数，这增加了所施加的力，入侵者表现出间歇性的蠕变运动与强烈的波动，让人想起一个噼啪作响的噪声信号。这些波动的行为在一个关键的方式在干扰过渡揭示在以前的研究。过渡分离的入侵者的运动是占主导地位的局部自由体积重排的制度，其中的瞬时位移场是强烈的异质性和类似的力链模式中观察到的致密颗粒填料。
2009-06-15 cond-mat.soft
Absorbing-state transitions in granular materials close to jamming
我们考虑一个模型驱动的颗粒物质中，吸收状态可以达到粒子隔离和粒子笼。该模型预测了一个非平衡相图中，类似物的流体动力学和弹性可逆性出现在低和高的体积分数分别，部分分离的扩散，非吸收区域。因此，我们发现了一个单一的相边界，跨越剪切悬浮液的混沌发病屈服堵塞包装的发病。该边界具有非平衡二阶相变的性质，这使得我们可以写一个类似于Manna的平均场描述来捕获模型预测。根据接触的细节，堵塞标志着两个吸收状态之间的直接过渡，或发生在扩散区域内。
2020-01-28 cond-mat.soft
Experimental and computational studies of jamming
干扰是表现出慢松弛动力学的不平衡系统的共同特征。在这里，我们回顾了我们的努力，在理解堵塞颗粒材料使用实验和计算机模拟。我们首先获得一个缓慢剪切颗粒材料非常接近堵塞的有效温度的估计。有效温度的测量是在实验室中实现的缓慢剪切一个紧密堆积的合奏的球珠所限制的外部压力在库埃特几何。所有的探针颗粒，独立于它们的特征，在相同的温度下平衡，由系统的堆积密度给出。这表明，有效温度是一个状态变量的几乎堵塞的系统。然后，我们调查数值是否可以从一个平坦的平均超过拥挤的配置，在一个给定的能量在颗粒包装，假设的热力学方法来晶粒的有效温度。
2005-03-03 cond-mat.soft
Transients in shear thickening suspensions: when hydrodynamics matters
本文通过粒子数值模拟研究了剪切增稠悬浮液在剪切阻塞下的瞬态膨胀动力学，发现应力水平保持有限且由粒子网络膨胀与Darcy回流耦合决定，系统应力差随系统尺寸呈二次标度，并提出连续介质模型定量预测应力水平，为局部剪切阻塞的不均匀流动建模提供了新方法。
2024-08-27 cond-mat.soft
Jamming transition in a two-dimensional open granular pile with rolling resistance
本文采用分子动力学方法研究了二维开放边界颗粒堆的堵塞/解除堵塞转变。颗粒由粘弹性力、库仑摩擦力和滚动阻力来模拟。两个模型的滚动阻力相互作用进行了评估：一个认为是一个恒定的滚动摩擦系数，另一个应变依赖系数。所述堆在有限尺寸的基底上生长，并且随后通过在基底的中心处开口的孔口排出。改变孔口宽度，并采取的最终高度的桩后的排放作为序参量，可以设计一个过渡，从堵塞制度（当颗粒流量总是被堵塞的拱）的灾难性的制度，其中桩是完全摧毁的雪崩一样大的系统的大小。一个有限尺寸的分析表明，有一个有限的孔口宽度与阈值的非堵塞过渡，无论用于微观相互作用的模型。如所预期的，当考虑滚动阻力时，该阈值宽度的值增加，并且其取决于用于滚动摩擦的模型。
2014-12-18 cond-mat.soft
Elementary Excitation Modes in a Granular Glass above Jamming
在堵塞，玻璃状区域的颗粒状介质的动态描述的“模式”，通过应用主成分分析（PCA）的协方差矩阵的单个颗粒的位置。我们首先证明，这种描述是合理的，并给出合理的结果，在一个政权的时间/密度，使一个亚稳态可以观察到足够长的时间尺度上定义的参考配置。对于足够小的时间/系统大小，或在足够高的包装分数，协方差矩阵的频谱特性揭示了大的，集体波动模式，不能解释的随机矩阵基准，这些相关性被丢弃。然后，我们提出了第一次尝试找到一个链接的协方差矩阵的最软模式在一定的“安静”的时间间隔和空间结构的重排事件，结束这一安静的时期。在这些裂纹的运动确实是很好地解释了软模式的动态裂纹前，但之前的“安静”时期的裂纹数量大大减少时，系统unjams，质疑的相关性的描述模式接近堵塞过渡，至少对于摩擦颗粒。
2010-03-07 cond-mat.soft
Shear induced rigidity in athermal materials: a unified statistical framework
最近对无热系统如干颗粒和致密的非布朗悬浮液的研究表明，剪切可通过颗粒中的剪切堵塞和悬浮液中的不连续剪切增稠过程导致固化。这两种不同的现象之间观察到的相似之处表明，物理过程导致剪切引起的刚性在无热材料是普遍的。我们提出了一个非平衡统计力学模型，它表现出这些剪切驱动的转变的现象：剪切堵塞和不连续的剪切增厚在不同地区的预测相图。我们的分析确定了剪切驱动的刚性转变的关键物理过程，并阐明了剪切力和颗粒密度所起的不同作用。
2015-02-18 cond-mat.soft
Signatures of Incipient Jamming in Collisional Hopper Flows
许多无序系统经历了从类流体状态到类固体状态的转变，这是在动力学中突然停滞之后发生的，称为堵塞。与空间均质系统中的堵塞相反，料斗中的堵塞发生在极不均匀的条件下，因为由刚性壁包围的重力驱动的谷物流朝向一个小开口收敛。在这项工作中，我们研究了速度波动的碰撞流附近的干扰使用事件驱动的模拟。已知料斗几何形状中的平均流量具有强梯度，特别是在壁和孔口附近。此外，我们发现，在空间上不均匀分布的波动，最引人注目的速度自相关弛豫时间。在高流速下，中心处的流动具有比边界处更低的动力学温度和更长的自相关时间。然而，值得注意的是，随着流速的减慢，这种趋势会发生逆转，尽管该区域的动力学温度仍然很高，但边界处的波动松弛得更慢。动力学的减慢伴随着速度分布中的非高斯性的增加，其也具有大的空间变化。
2012-12-03 cond-mat.soft
Journey of an intruder through the fluidisation and jamming transitions of a dense granular media
我们实验研究的运动的入侵者拖到一个无定形单层的水平振动的颗粒在高包装分数。该运动表现出两个转变。第一个转变将相对低的填充率和大的拖曳力下的连续运动状态与高填充率和低拖曳力下的间歇运动状态分开。与这些不同的运动，我们观察到从线性流变学的一个更硬的响应的过渡。因此，我们把这第一个过渡称为“流化”。第二个过渡观察到的间歇性制度内，当入侵者的运动是由间歇性的突发分开长时间的等待时间。我们观察到一个峰值的相对波动的入侵者的位移和一个临界缩放的突发幅度分布。这种转变发生在以前的研究中表征的堵塞点，并定义为静压（即在没有振动的情况下测量的压力）消失的点。调查周围的晶粒的运动，我们表明，以下的fludenation过渡，有一个永久的自由体积后面的入侵者。这种转变的标志是由周围的入侵者，从流动制度中的紧凑的聚集体，以远程分支的形状在间歇性制度的演变重组模式的演变，这表明应力波动的作用越来越大。值得注意的是，这些重组模式的动能的分布也表现出一个关键的缩放在堵塞过渡。
2009-09-25 cond-mat.soft
Contacts Dynamics Reveals Widom Lines for Jamming
我们实验研究附近的干扰过渡调查的静态和动态的接触网络的水平振动的双分散填料的光弹性盘。在保持机械激励的同时，非常缓慢地压缩填料，产生粒状玻璃，即振动颗粒的冻结结构。在这个玻璃相，我们观察到一个显着的动态接触网络，表现出很强的动力学异质性。这种不均匀性在堆积分数$ϕ^*$、\emph{distinct}处最大，并且小于堵塞堆积分数$ϕ_J$，这由每个颗粒的平均接触数的突然变化指示。我们表明，两个交叉，一个最大的动态异质性，和其他静态干扰，收敛于点J在零机械激励限制，行为让人想起Widom线在超临界相的二阶临界点。我们的研究结果进行了讨论，在最近的数值和理论研究的热软球。
2012-11-10 cond-mat.soft
Dynamic shear jamming in dense granular suspensions under extension
与干燥的颗粒物质不同，像玉米淀粉这样的致密颗粒悬浮体在水中可以强烈抵抗拉伸流动。在低延伸率下，这样的悬浮液表现得像粘性液体，但是快速延伸导致应力远远超过润滑流体动力学和毛细作用的预测的响应。为了理解这种显着的机械响应，我们实验测量的法向力所赋予的一个板上的悬浮液的大部分垂直向上移动在一个控制的速度。我们观察到，在速度阈值以上，峰值力增加了几个数量级。使用快速超声成像，我们绘制出的悬浮液内的局部速度分布，揭示了快速扩展下形成的不断增长的堵塞区域。该区域通过强烈的速度梯度与容器的刚性边界相互作用，这表明与最近提出的剪切堵塞机制有直接联系。
2016-12-09 cond-mat.soft
Shear modulus and Dilatancy Softening in Granular Packings above Jamming
我们通过实验研究了单层双分散摩擦颗粒对非均匀剪切扰动的力学响应。我们膨胀的包装内的入侵者，并使用光弹性和跟踪技术来测量在晶粒尺度上的诱导剪切应变和应力。我们量化实验的应变幅低至0.001和一系列的包装分数在2%的变化范围内的堵塞过渡的本构关系。在转变过程中，强非线性效应开始出现：剪切模量和非线性剪切模量在小应变下发生软化，直到达到临界应变，此时恢复有效线性。通过标度分析，提取了临界应变和相关临界应力对堵塞距离的依赖关系。我们检查的本构关系，当应用到力学平衡方程，导致观察到的应力和应变分布。这些剖面在靠近充气管的有效线性区和远离充气管的真正非线性区之间表现出空间交叉，交叉长度在干扰过渡处发散。
2014-11-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effective temperatures and activated dynamics for a two-dimensional air-driven granular system on two approaches to jamming
我们提出了几个不同的有效温度在一个颗粒系统中的一个序列的填充密度增加，并在一个序列的驱动率降低的实验。这包括基于颗粒和嵌入式振荡器的机械能的单颗粒测量，以及基于扩散率和迁移率之间的爱因斯坦关系的集体测量，它们都探测不同的时间尺度。值得注意的是，所有的有效温度都一致。此外，沿两个轨迹的迁移率数据崩溃时，绘制与有效温度，并表现出Arrhenius形式与相同的能量势垒的微观弛豫时间。
2008-09-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Proximity to Jamming Governs Acoustic Attenuation in Damped Packings
Van der Waals-Zeeman Institute, Institute of Physics, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学物理学院范德瓦尔斯-泽曼研究所）；Naval Postgraduate School（美国海军研究生院）；Process and Energy Laboratory, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学能源与工艺实验室）
研究人员提出堵塞网络散射（JNS）框架，通过数值模拟揭示流体饱和颗粒介质中声学衰减的线性频率依赖性源于颗粒堆积的临界频率转变，相关特征与实验数据吻合。
2026-08-31 cond-mat.soft
Granular Solid Hydrodynamics
将用于计算颗粒介质中静态应力分布的颗粒弹性理论推广到动态情况，考虑了应变的塑性贡献。基于颗粒介质变形时变为瞬时弹性的假设，导出了一个完整的流体力学理论。该理论包括真实温度和颗粒温度，并采用自由能表达式，该表达式封装了由压力、剪切应力、密度和颗粒温度跨越的空间中的完整堵塞相图。对于颗粒温度稳定的特殊情况，推导出的流体动力学理论简化为{ \em亚塑性}，这是一种最先进的工程模型。
2008-12-29 cond-mat.soft
Jamming in Perspective
当谷物等物体紧密堆积在一起时（例如粮仓），就会发生堵塞。这是高度合作，并可能导致像地震，交通堵塞等现象，在这封信中，我们指出的最重要的基本接触网络堵塞系统，网络必须有一个接触超过均衡和有限的体积模量。均衡意味着自由度的数量与约束的数量完全平衡。这就定义了一大类网络，它们可以在不需要将粒子压缩在一起的情况下构建（无论是在实验室还是在计算中）。一个这样的建设，我们在这里探讨，涉及到建立一个泊松盘采样的Delaunay三角剖分，然后删除边缘，以最大限度地提高体积模量，直到达到均衡加一点。这种结构适用于任何维度，这里我们给出了2D的结果，我们还展示了如何将这种网络转换为磁盘组。
2018-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Effect of packing fraction on the jamming of granular flow through small apertures
我们通过一个拟动力学模型研究了通过小孔径的颗粒圆盘柱的流动和堵塞。我们专注于效果的颗粒组装的准备上获得的雪崩的大小。具有不同平均填充分数的填充系综通过在不同强度下敲击系统来创建。令人惊讶的是，填充分数不是沉积物堵塞给定孔的能力的良好指标。不同的平均雪崩大小获得的存款具有相同的平均包装分数，准备有非常不同的抽头强度。据推测，在颗粒柱的主体中的拱的数量和尺寸应该与系统堵塞小开口的能力相关。我们表明，这种相关性，如果存在的话，是相当差的。散装拱和堵塞拱之间的比较（即，阻挡开口的拱）揭示了孔在拱的水平跨度上施加了比开口的实际尺寸大的较低截止。这与以下事实有关：阻挡拱必须具有适当的取向，以适应位于孔的每一侧的两堆谷物之间的间隙。
2012-05-29 cond-mat.soft
Force chains and networks: wet suspensions through dry granular eyes
剪切增稠悬浮液流变学的最新进展表明堵塞下的（湿）悬浮液流动与（干）颗粒物理之间存在关系。为了探索这种连接，我们模拟的接触力网络的悬浮液中的非布朗球使用离散元方法（DEM），改变颗粒摩擦系数和体积分数。我们发现，在这些悬浮液中的力网络表现出定量的相似性，在堵塞的干谷物。由于悬浮液接近堵塞点，在堵塞的外推体积分数和配位数是相似的各向同性压缩球获得的临界值。同样，在流动的悬浮液中的接触力的分布的形状是非常相似的颗粒填料中发现的，这表明潜在的改进分析平均场模型的流变学剪切增稠悬浮液。
2019-04-05 cond-mat.soft
Super-diffusion around the rigidity transition: Levy and the Lilliputians
通过分析位移统计的组装水平振动的bidisperse摩擦颗粒在附近的干扰过渡实验研究之前，我们建立了他们的superdiffusive运动是一个真正的Levy飞行，但与“跳跃”的尺寸非常小相比，颗粒的直径。振动引起了广泛的分布的跳跃，是随机的时间，但在空间上相关的，并可以被解释为在所有尺度的微裂纹事件。随着体积分数偏离临界堵塞密度，该分布在越来越小的跳跃尺寸处被截断，从而在长时间内诱导朝向标准扩散运动的交叉。这种解释与时间上持续的，空间上相关的电流的想法形成对比，并提出了新的问题，在振动模式方面的动力学分析。
2010-01-11 cond-mat.soft
Granular materials composed of shape-anisotropic grains
在过去的几十年里，颗粒物理学在理解相互作用的宏观颗粒的大集合的静态和动态特性方面取得了相当大的进展，包括对诸如堵塞、分离和斑图形成等现象的建模，以及相关工业应用或交通流控制的发展。近年来，由形状各向异性（细长或扁平）颗粒组成的系统的特定性质引起了越来越多的兴趣。定向有序和自组织是添加到球形或不规则颗粒的颗粒物质的特性中的特征现象。对这一研究领域进行了综述。
2013-06-26 cond-mat.soft
Jamming transition in emulsions and granular materials
本文通过分子动力学模拟研究了乳状液和颗粒物质堆积过程中的堵塞转变。乳液模型由无摩擦液滴通过非线性法向力相互作用组成，所述法向力是使用通过共聚焦显微镜获得的压缩乳液系统的实验数据获得的。颗粒材料采用具有库仑摩擦的Hertz-Mindlin变形球形颗粒模型。在这两种情况下，我们发现幂律缩放的压力和多余的接触数的消失，系统接近从高体积分数的干扰过渡。我们发现，在制备过程中的压缩率参数化的建设历史有很强的颗粒材料的微观力学性能的影响，但不对乳液。这导致颗粒系统堵塞在不同的体积分数取决于历史。在乳状液和颗粒状材料中，在缓慢压缩速率和无限摩擦下，在接近堵塞转变的填料中发现了等静压性。颗粒间力的不均匀性随着填充物接近干扰转变而增加，这通过力分布的指数尾和测量力的空间局部化的参与数的小值来证明。然而，在结构特性中没有观察到干扰转变的特征，如径向分布函数和接触分布。
2005-01-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anisotropic diffusion and hydrodynamic effects on lamellar relaxation and grain boundary motion in a model of a block copolymer
我们考虑了各向异性扩散和流体力学流动对双嵌段共聚物层状相弛豫时间尺度的影响。我们首先扩展的两个流体模型的聚合物溶液的嵌段共聚物，并包括一个张量迁移率的扩散弛豫的单体组合物，这是一致的单轴对称的层状相。由此产生的方程耦合到动量守恒方程，也允许为单轴流体的耗散应力张量。然后，我们研究的线性松弛的弱扰动lamillae，和运动的倾斜晶界分离两个半无限域。我们发现，各向异性扩散的层状相的线性弛豫（在长wavelenght限制）的影响可以忽略不计，而引入流体动力学流量大大加快衰减的速率成比例的$Q^{2}$，其中$Q\ll 1$是一个横向扰动的波数的层状相（扩散弛豫尺度为$Q^{4}$代替）。另一方面，由于晶界区域内波动扩散模式与渗透扩散模式的耦合，晶界运动受各向异性扩散的影响显著。
2011-06-21 cond-mat.soft
Growing length scale in gravity-driven dense granular flow
我们报告模拟一个二维的，密集的，双分散系统的非弹性硬盘下降的重力的影响下，垂直管。我们研究了堵塞的方法，因为通过使出口变窄来减缓颗粒沿管的平均流动。定义粗粒度的速度和应力场，我们研究两点的时间和空间的关联函数，这些字段中的一个区域的时间平均速度是空间均匀的管。我们发现，在速度和应力的波动变得越来越相关的系统接近干扰。我们从这些相关性中提取了一个不断增长的长度尺度和时间尺度。
2008-06-15 cond-mat.soft
Jamming transition of a granular pile below the angle of repose
我们实验研究的放松对机械平衡的颗粒堆，刚刚经历了雪崩，并讨论它在更一般的背景下的颗粒堵塞过渡。两个共存的动力学观察在表层：一个短时间的指数衰减组成的快速和独立的移动的颗粒和间歇性的爆发组成的空间相关的移动持续较长的时间。两种动力学的竞争导致长寿命的间歇性瞬变，其总持续时间可以延迟超过一千秒。我们测量两个时间的弛豫函数，并通过一个简单的统计模型，它与一个更常见的两个时间的相关函数，表现出很强的相似性与自动关联函数中发现的老化系统。局部扰动实验也使我们能够测试桩表面层的感受性。
2003-05-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Avalanche contribution to shear modulus of granular materials
数值研究了无摩擦颗粒材料在振荡剪切作用下堵塞过渡区附近的剪切模量。研究发现，对于颗粒间弹性相互作用的线性弹簧模型，剪切模量$G$满足一个标度律，在$G \sim (ϕ- ϕ_J)^{1/2}$和$G \sim γ_0^{-1/2}(ϕ-ϕ_J)$之间插值，其中$ϕ$、$ϕ_J$和$γ_0$分别为颗粒的体积分数、堵塞点处的分数和振荡剪切的振幅。剪切模量与$ϕ- ϕ_J$之间的线性关系可以通过滑动雪崩来理解。
2014-10-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Modeling silo clogging with nonlocal granular rheology
由于颗粒的有限尺寸，筒仓中的颗粒流动表现出多种非局部流变现象。我们解决了准二维筒仓几何形状的非局部颗粒流动性（NGF）连续模型，并评估其预测这些非局部效应的能力，包括流动扩散，重要的是，堵塞（逮捕）时，开口足够小。该模型进行了扩充，包括一个自由分离的标准，并实施了数值与arXiv：1411.5447中所述的跨相颗粒流求解器的扩展，以产生全场的解决方案。实施验证对模型的分析结果，在倾斜的斜槽几何形状，如解决方案的$H_{\mathrm{stop}}$曲线的大小相关的流量逮捕，和速度剖面作为层高度的函数。然后，我们在筒仓几何形状中实现该模型，并改变表观粒度。该模型预测的干扰标准时，开口竞争的平均粒度，这与以前的实验研究，标志着我们所知的第一次，筒仓堵塞已实现与连续模型的规模。对于较大的开口，筒仓内的流动获得扩散特性，其扩散取决于模型的非局部振幅和平均晶粒尺寸。控制网格效应的数值试验和粗与精细的数值模拟的比较研究表明，协议的压力场，拱的形状在堵塞的筒仓配置，和速度场的流动配置。
2021-07-08 cond-mat.soft
Temperature-pressure scaling for air-fluidized grains on approaches to Point J
我们提出了一个单层的空气流化珠的实验中，堵塞过渡接近增加压力，增加包装分数，并减少动能。这是通过倾斜系统并检查行为与深度来实现的，同时还可以进行无创压力测量。我们构造了一个状态方程，并分析了弛豫时间与有效温度的关系。通过使时间和有效温度无量纲使用的压力，珠大小，珠质量的因素，我们得到了一个很好的崩溃的数据，但不同于热硬球系统的功能形式。弛豫时间似乎只在有效温压比趋于零时才发散。
2011-10-25 cond-mat.soft
Drag acting on an intruder in a three-dimensional granular environment
对三维无摩擦干颗粒环境中入侵体所受的阻力进行了数值研究。结果表明：（1）在没有引力的情况下，入侵者的运动不存在屈服力。(ii)阻力与运动入侵者的截面成正比。(iii)如果入侵者大于周围的颗粒，阻力是成比例的移动速度$V$的入侵者的稠密系统，但它表现出一个交叉从二次线性依赖的移动速度时，周围的颗粒的体积分数是远远低于堵塞点。(iv)如果侵入颗粒的尺寸与环境颗粒的尺寸相同，并且体积分数接近堵塞点，则存在阻力几乎与$V$无关的平台区。
2019-11-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Jamming and Flow in Granular Matter: A Physics Lab Course Experiment
Institute for Condensed Matter Physics, Technical University of Darmstadt（达姆施塔特工业大学凝聚态物理研究所）；German Aerospace Center (DLR), Institute of Frontier Materials on Earth and in Space – Functional, Granular, and Composite Materials（德国航空航天中心前沿材料研究所）
本文介绍利用扩散波光谱法研究垂直震动下沙粒动力学的实验装置，揭示颗粒阻塞与热力学玻璃转变的相似性，为当前研究领域提供入门实验。
2026-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.class-ph
From avalanches to fluid flow: A continuous picture of grain dynamics down a heap
表面流动是通过稳定地将球形玻璃珠添加到堆的顶部来激发的。为了同时表征快速的单颗粒动力学和慢得多的集体流动的不稳定性，我们扩展光子相关光谱通过四阶时间相关性的散射光强度。我们发现，微观颗粒动力学过程中的雪崩是类似的连续流以上的过渡。我们还发现，有一个最小的干扰时间，甚至任意接近的过渡。
2000-05-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Unjamming a granular hopper by vibration
本文介绍了一个由压电装置连续振动的漏斗的出流实验研究。对于远低于非振动料斗所观察到的通常堵塞极限的孔，可以实现谷物的流出。颗粒流持续到一个颗粒直径的物理极限，即有限振幅所达到的极限。对于较小的孔口，我们观察到一个间歇性的制度，其特征在于流动和堵塞的交替周期。在连续和间歇状态下，振动都不会显著改变流速。对流动状态统计特征的分析表明，流动时间随振幅的增大而显著增大。然而，在低振幅和小孔尺寸下，堵塞时间分布显示出异常统计。
2009-07-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Highly strained mixtures of bidimensional soft and rigid grains: an experimental approach from the local scale
颗粒系统并不总是均匀的，可以由具有非常不同的机械性能的颗粒组成。为了提高我们对真实颗粒系统行为的理解，在这项实验研究中，我们压缩了由软颗粒和刚性颗粒组成的二维双分散系统。通过最近开发的实验装置，\md{from the measurement of the displacement field we can}遵循从每个粒子内部到整个系统尺度的颗粒介质的所有机械可观测量。我们\md{are able to}检测这些可观的干扰过渡，并研究他们的演变深堵塞状态的包装分数高达$0.915$。我们展示了这样一个系统的行为的唯一性，\md{in which way}它类似于纯软或刚性系统，以及它是如何不同于它们的。这项研究构成了第一步，更好地了解颗粒材料的力学行为，是多分散的颗粒流变学。
2021-03-22 cond-mat.soft
Importance of hydrodynamic shielding for the dynamic behavior of short polyelectrolyte chains
用粗粒分子动力学模拟研究了低聚物范围内的链的动力学行为，并与两种不同的实验方法，即毛细管电泳和电泳NMR获得的数据进行了比较。我们发现很好的协议的实验和模拟时，流体动力学相互作用占在模拟中。我们表明，电泳迁移率在低聚物范围内表现出最大值，并首次说明，这是由于链单体之间的流体动力学屏蔽。我们的研究结果令人信服地表明，它是可能的模型动态行为的聚电解质使用粗粒模型，双链和溶剂诱导的流体动力学相互作用。
2008-05-14 cond-mat.soft
Shear flow of non-Brownian rod-sphere mixtures near jamming
本文利用离散元方法研究非布朗棒-球混合物在致密堆积下的剪切流变，发现堵塞点随棒长径比非单调变化，短棒降低黏度而长棒升高黏度，并从堆积与排除体积角度给出机制解释。
2024-05-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effective General Relativistic Description of Jamming in Granular Matter
我们在这里提出，某些观测功能的颗粒物质在红外线的限制，表现出的现象{ \it干扰}，产生于一个潜在的有效的广义相对论的描述。该建议源于假设（我们证明在物理基础上），颗粒物质中的颗粒在{ \it有效}弯曲的黎曼空间中自由运动。在干扰开始时，他们的轨迹的终止是从这样的空间中的测地线的收敛同余的聚焦获得的，作为这样的同余的Raychaudhuri方程的解。不管曲率是否来源于外部应力（通过有效的爱因斯坦方程），这都可能发生，尽管在两种情况下所得的堵塞状态解的性质确实不同。这种几何方法的一个明确的预测是，在达到堵塞状态时，那些相互扭曲的轨迹所起的负面作用。颗粒相互作用的局部对称性、平移和旋转不变性（对应于标准基于力的干扰方法中的“力平衡”和“扭矩平衡”）是有效的广义相对论框架所固有的。最近提出的有效弹性模型的堵塞状态，基于张量的标准静电（矢量电荷理论）的变体，被认为是完全包含在线性化版本的有效的广义相对论的描述。
2021-08-27 cond-mat.soft gr-qc
Effective temperature and jamming transition in dense, gently sheared granular assemblies
我们提出了广泛的计算结果的有效温度，定义的波动耗散关系的均方位移和平均位移的晶粒，在一个弱的，外部扰动的作用下，剪切，双分散颗粒包装的可压缩球体。我们研究了这个参数的剪切速率和体积分数，颗粒的类型和可观察到的波动耗散关系的依赖性。我们发现系统中不同示踪粒子的温度相同。对于足够慢的剪切，温度变得与剪切速率无关，这表明它是堵塞填料的有效温度。然而，我们也表明，协议的有效温度为不同的可观的只是近似的，很长一段时间，这表明，这个定义可能无法捕获系统的全部热力学。另一方面，我们发现之间的动态有效温度和紧凑性计算假设所有堵塞状态是等概率的。因此，温度的这个定义可以捕获颗粒材料的遍历假设的一个实例，如由理论形式主义提出的堵塞。最后，我们的模拟表明，平均剪切应力和表观剪切粘度遵循通常的复杂流体的剪切速率的关系。我们的研究结果表明，剪切的应用诱导堵塞在填料的颗粒相互作用的切向力。
2005-11-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Numerical test of the Edwards conjecture shows that all packings are equally probable at jamming
在20世纪80年代后期，Sam Edwards提出了一个可能的物理力学框架来描述无序颗粒材料的性质。该理论的一个关键假设是，所有堵塞的包装都有同样的可能性。在这期间的几年里，人们一直无法直接验证这个大胆的假设。在这里，我们提出了模拟，提供直接的证据，在unjamming点，所有包装的软排斥粒子是同样可能的，即使一般来说，堵塞包装没有。通常，堵塞的颗粒系统是在非堵塞点精确观察到的，因为颗粒不是很可压缩。因此，我们的结果支持爱德华兹的原始猜想。我们还提出的证据表明，在unjamming系统的构型熵是最大的。
2018-08-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Compaction in Granular Solid Hydrodynamics
压缩被考虑并嵌入到更广泛的粒度行为中。可逆压实与搅动颗粒所施加的压力有关，这是一个与致密流动有关的量。不可逆压实是由弹性形变的损失引起的，这是弹塑性流动背后的物理学。
2010-11-19 cond-mat.soft
Experimental validation of a micromechanically-based compaction law for soft/hard grain mixtures
在这封信中，我们报告了一项实验研究，该研究分析了由不同比例的软（超弹性）和硬颗粒（$κ$）制成的2D双分散颗粒组件的压缩行为。通过最近开发的单轴压缩装置\cite{vu2019_pre}和使用先进的数字图像相关（DIC）的方法，我们遵循，超越干扰点，主要的机械可观的演变，从全球范围内的应变场每个变形颗粒。首先，我们实验验证和扩展到单轴的情况下，最近提出的微机械压实模型连接的演变所施加的压力$P$的包装分数$ϕ$ \cite{cantor2020_prl}。其次，我们揭示了两个不同的线性制度，这取决于系统是否高于或低于一个交叉应变解开从离散到连续系统的过渡。第三，发现这些线性规律的演化随$κ$线性变化，直到硬颗粒的$κ=80$ \%附近的饱和点。这些结果提供了一个全面的实验和理论框架，现在可以扩展到一个更一般的类的多分散软颗粒系统。
2021-11-02 cond-mat.soft
Dynamic Implicit-Solvent Coarse-Grained Models of Lipid Bilayer Membranes : Fluctuating Hydrodynamics Thermostat
许多粗粒模型已被开发用于脂质双层膜的平衡研究。为了实现在模拟中访问的长度尺度和时间尺度难以达到完全原子分子动力学，这些粗粒度的模型提供了一个简化的分子自由度的描述，并经常删除完全表示的溶剂自由度。在这种隐式溶剂模型中，溶剂的贡献是通过有效的相互作用项内的自由能的有效潜力。在动力学研究中，常使用朗之万动力学。然而，对于双层内的许多动力学过程，这种方法是不够的，因为它忽略了重要的相关性和动力学的贡献，作为一个结果，将通过溶剂发生的动量转移丢失。为了解决这个问题，我们引入了一个新的恒温器的基础上波动的流体动力学的动态模拟隐式溶剂粗粒度模型。我们的方法将粗粒度的自由度耦合到一个随机连续场，该场同时考虑了溶剂流体动力学和热波动。我们表明，我们的方法捕捉到了重要的相关性，在使用传统的朗之万动力学进行模拟的脂质双层的动力学。对于平面双层片和双层囊泡，我们调查的扩散系数的脂质，空间相关性，和脂质流动的双层内。波动流体力学方法提供了一个很有前途的方式来扩展隐式溶剂粗粒脂质模型用于双层内的动态过程的研究。
2012-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
RMPCDMD: Simulations of colloids with coarse-grained hydrodynamics, chemical reactions and external fields
RMPCDMD软件包执行混合分子动力学模拟，耦合多粒子碰撞动力学来模拟溶剂，耦合分子动力学来模拟悬浮胶体，包括流体动力学、热波动和化学活性溶剂粒子和催化胶体。RMPCDMD的主要用途是模拟化学动力纳米马达，但也考虑了其他设置：存在热梯度或强制流动的胶体。RMPCDMD是在Fortran 2008中开发的，带有用于多线程操作的OpenMP，并使用基于HDF5的H5MD文件格式存储数据。RMPCDMD附带了用于模拟化学动力纳米马达的文档和教程。
2016-08-17 cond-mat.soft physics.comp-ph
The Jamming point street-lamp in the world of granular media
在零温度下，软球的干扰，J点，已经被广泛研究的数值和理论，现在可以被认为是一个安全的位置，在模型的空间，路灯已经点亮。然而，Ikeda等人2013年的一项最新研究表明，在温度/填充分数参数空间中，胶体实验实际上与这种灯所照亮的标度范围相当遥远。是不是J点对真实系统几乎没有什么可说的？那么颗粒媒体呢？这种非热摩擦系统先验地甚至进一步远离热软球的理想化情况。在过去的十年中，我们系统地研究了在干扰转变附近的水平振动颗粒。我们根据最近的实验结果讨论了上述问题。首先，我们证明了接触网络表现出显着的动力学，具有很强的异质性，这是最大的包装分数φ星，不同的和小于包装分数φ匕首，每个颗粒的平均接触数开始增加。两个交叉点在零机械激励极限中的J点处会聚。其次，对从振动周期的一小部分到数千个周期的时间尺度上的动力学进行仔细分析，使我们能够将这种振动的颗粒系统的行为映射到热软球上，并证明J点路灯的一些光线确实到达了颗粒宇宙。
2013-05-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Intruder Dynamics in a Frictional Granular Fluid: A Molecular Dynamics Study
本文研究了入侵者在三维流化颗粒介质中运动的动力学行为（$d=3$）。侵入体和颗粒具有平移和旋转自由度。能量耗散机制是所有粒子对之间的固体摩擦。我们通过随机扰动颗粒的线速度和角速度来保持颗粒系统的流化状态，即使在相当高的密度下。我们施加一个大小为$F$的恒定外力到入侵者，并获得其在质心系中的稳态速度$V_s$。$F$ - $V_s$关系在颗粒物质的工业处理中具有很大的意义，并且已经成为关于这个问题的大多数实验的主题。我们还得到的流动性，这是成比例的反粘度，作为体积分数$ϕ$的函数。这被示出在堵塞体积分数处发散。对于低于干扰分数的$ϕ$，我们发现小$F$的$V_s \sim F$和大$F$的$V_s \sim F^{1/2}$。入侵者在垂直于外力方向的平面内表现出扩散运动。
2020-10-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Geometry behind the Glass Transition and Frictional Jamming in Systems of Two-Dimensional Hard Disks
Utrecht University（乌得勒支大学）
研究通过几何学揭示了二维刚性圆盘系统中玻璃转变与摩擦性阻塞的内在机制，指出动态转变由全等五边形铺砌引发，其影响延伸至三维结构。
2026-01-01 cond-mat.soft
