Mechanical and geometrical properties of jammed wet granular materials
数值研究了具有不可逆吸引相互作用的稠密湿颗粒的力学和几何性质。剪切模量随填充率的增加出现两个拐点，体积模量随填充率的增加出现非单调变化。配位数也表现出两个拐点。由于吸引相互作用，成对关联函数中的峰值位置向较低值移动。的Voronoi镶嵌的颗粒配置显示，概率密度函数的体积的Voronoi细胞扩大的包装分数接近堵塞点。
2022-09-10 cond-mat.soft
Comparison of bulk properties of wet granular materials using different capillary force approximations
本研究通过分体底部剪切盒的DEM模拟，比较三种液桥毛细力近似，发现体相聚合力均随表面张力线性增加，而宏观摩擦系数受其影响较弱。
2025-01-08 cond-mat.soft
Impact-induced collapse of an inclined wet granular layer
由某种扰动触发的倾斜粘性颗粒层的坍塌不仅可以是地球上滑坡的模型，也可以是小行星表面地形松弛的模型。为了了解这样的地形动力学，我们进行了一系列的实验固体弹丸的影响到倾斜的湿颗粒层与各种含水量和倾斜角度。因此，我们发现两种类型的结果：“陨石坑形成”和“崩溃”。当倾斜角接近最大稳定角且湿颗粒层底部的冲击振动足够强时，可以观察到“塌陷”阶段。为了解释崩溃条件，我们提出了一个简单的块模型，考虑最大稳定角，倾角，和冲击引起的振动加速度。此外，衰减传播的冲击引起的振动加速度估计的基础上的三维数值模拟与离散元方法使用干颗粒。通过结合湿颗粒实验和干颗粒模拟，我们发现，冲击引起的加速度在空间各向异性衰减。借助于这种衰减形式，可以使用块体模型来估计诱发崩塌的物理条件。
2018-08-15 cond-mat.soft
Dynamics of wet granular hexagons
实验研究了单分子层中六角形圆盘的集体行为。由于破环对称，六边形更倾向于在足够强的驱动下旋转。由于液体桥的形成，在润湿时引入短程内聚相互作用。因此，一个非平衡静止状态的旋转盘自组织的六边形结构出现。六角结构的键长略小于六角的周长，表明具有几何阻挫。这项调查提供了一个例子，其中的颗粒物质的集体行为是由单个颗粒的形状调整。
2017-03-02 cond-mat.soft
Dynamics of rotating spirals in agitated wet granular matter
本文对垂直搅拌的湿颗粒薄层的斑图形成进行了实验研究。由于相邻颗粒之间形成的毛细桥所产生的强凝聚力，与无凝聚力的干颗粒相比，搅拌的湿颗粒物质表现出不同的情况。旋转螺旋与三个臂，这对应于与振动板的不同碰撞阶段的区域之间的扭结，已被发现是占主导地位的模式。从顶视快照和激光轮廓术的方法，螺旋臂的旋转频率的特征与图像处理程序。这两种方法都揭示了在阈值振动加速度处存在有限的旋转频率$ν_{\rm r}$，在阈值振动加速度以上，$ν_{\rm r}$随着峰值振动加速度线性增加，并且斜率强烈地依赖于振动频率。
2013-01-23 cond-mat.soft
Pattern formation in wet granular matter under vertical vibrations
粘性湿颗粒物质在垂直振动下的薄层实验揭示了在不同阶段与容器碰撞的扭结分离域。由于相邻颗粒之间形成液体桥而产生的强凝聚力，域在振动时集体移动。根据这种集体运动的周期性，在三倍周期的情况下，扭结波前可以传播、相互耦合并形成旋转螺旋图案，或者在倍周期的情况下保持为驻波图案。此外，这两种模式可以共存的粒状“气泡”-相分离成液体和气体的状态。给出了用不同颗粒层质量$m$和容器高度$H$测量的不稳定性的稳定性图。这两种类型的图案的起始和它们对$m$和$H$的依赖性可以用将颗粒层视为与容器完全非弹性碰撞的单个颗粒的模型定量地捕获。
2015-07-10 cond-mat.soft
Erosion dynamics of a wet granular medium
液体可赋予粒状介质强的内聚性质，并赋予类似固体的行为。本文研究了半满转鼓内干颗粒流对湿颗粒物质固定圆形聚集体的冲蚀问题。在旋转过程中，干燥的谷物围绕固定的障碍物流动。我们表明，其直径随时间线性降低低液体含量，湿颗粒被拉出的聚集。这种腐蚀现象受液体性质的控制。腐蚀速率与表面张力呈指数关系减小，而与粘度的-1次方有关。我们提出了一个模型的基础上产生的力的波动内流，解释两个依赖关系：毛细管力作为一个阈值和粘度控制的侵蚀时间尺度。我们还提供了实验，使用不同的流动颗粒证实我们的模型。
2014-12-08 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
Equation of State of Wet Granular Matter
本文导出了毛细管相互作用的非平衡几率流的理论，它决定了接触附近的电子对关联函数。这产生了一个分析表达式的状态方程，P = P（N/V，T），湿颗粒物质的D=2维，有效的完整的密度范围从气体堵塞。在颗粒温度T<T_c时，被驱动的湿颗粒物质表现出类范德华不稳定分支，对应于团簇的一级偏聚转变。对于实际的液桥破裂长度s_crit=0.07 d，临界点位于T_c = 0.274 E_cb。虽然临界温度对破裂长度的依赖性很弱，但临界密度phi_c与s_crit成比例，即s_crit = 4d（sqrt（phi_J / phi_c）-1）。偏析过渡密切相关的沉淀颗粒液滴报告的自由冷却的一维湿颗粒物质[物理评论快报。97，078001（2006）]，并将该效应扩展到更高维系统。由于粘性键的极限情况，E_cb >> T，是相关的聚集在一般情况下，模拟已被执行，这表明非常好的协议与理论预测的毛细键的配位K作为键长s_crit的函数。这一结果意味着，颗粒粘在表面，s_crit=0，形成均衡集群。
2007-08-27 cond-mat.soft
Arrest of three-dimensional gravity-confined shear flow of wet granular matter
本文研究了在正弦外力作用下湿颗粒物质中三维流动的停滞问题，并在竖直方向上施加了一个限制流动的引力场。保持系统运动所需的外力的最小强度通过考虑注入功率和耗散功率的平衡来确定。这提供了一个预测，其优良的品质是由一个广泛的一组事件驱动的分子动力学模拟，其中我们改变了系统的大小，粒子数，能量消耗后破裂毛细血管桥，和桥长度断裂发生的数据崩溃证明。理论预测的三个参数都在理论估计的狭窄范围内。
2012-10-11 cond-mat.soft
Non-monotonic constitutive curves and shear banding in dry and wet granular flows
本研究通过粒子模拟揭示干湿颗粒流在固定压力和体积下的非单调本构曲线，并关联剪切带状化现象，预测了无临界载荷摩擦下的不连续剪切增稠。
2025-01-21 cond-mat.soft
Penetration depth scaling for impact into wet granular packings
我们目前的实验测量的渗透深度的影响球到润湿颗粒介质。我们观察到，在液体饱和的情况下的渗透深度的比例与弹丸密度，尺寸和下降的高度在一种方式与干燥的情况下观察到的缩放一致，但渗透深度到饱和填料往往较小。这一结果表明，对于所观察到的冲击能量的范围，阻止力是由床内的颗粒之间的静态接触力设定的，并且液体的存在主要用于增强这些接触力。阻止力的增强对液体分数具有复杂的依赖性，伴随着液滴高度依赖性的变化，这必须是伴随间隙中液相构象变化的结果。
2015-01-25 cond-mat.soft
Wet granular bed eroded by a dry granular flow
LMGC, University of Montpellier, CNRS, France（蒙彼利埃大学）；Geo-Ocean, Univ. Brest, CNRS, IFREMER, Plouzané, France（布雷斯特大学）
研究通过DEM模拟揭示了湿润颗粒床在干燥颗粒流侵蚀下的两种侵蚀模式，并提出了基于惯性数和粘性指数的快速侵蚀缩放定律。
2026-02-23 cond-mat.soft
Preferential Root Tropism Induced by Structural Inhomogeneities in 2D Wet Granular Media
我们调查的某些方面的物理机制的根生长在颗粒状介质中，以及这些根如何适应水分布的变化引起的固体入侵的形式存在的结构不均匀性。物理侵入物，例如添加到2D颗粒介质中的方棒，通过保持强大的毛细作用来改变水分布，将水从单元底部的更饱和区域泵向单元顶部附近的较不饱和区域，而介质的其余部分通过蒸发缓慢地缺乏水。这种水分的重新分配引起了根系的“偏向性”，引导根系向土壤中更饱和的区域更深地生长。这进一步允许更有效地获得介质的较深部分中的可用水，从而导致植物寿命增加
2019-01-29 cond-mat.soft
Morphology-resolved stress contributions in sheared wet granular materials
Laboratoire NAVIER, Université Gustave Eiffel, ENPC, Institut Polytechnique de Paris, CNRS（纳维耶实验室，巴黎高科桥梁大学，国立路桥学院，巴黎理工学院，法国国家科学研究中心）
研究通过三维X射线微断层扫描与流变测量，解析湿颗粒材料中毛细应力的分布，发现剪切局部化主导液相再分布，简单双粒桥主导等向性毛细压力，建立形态解析与宏观流变的预测联系。
2026-05-12 cond-mat.soft
The Role of Contact Angle Hysteresis for Fluid Transport in Wet Granular Matter
湿颗粒的结构决定了沙堡的稳定性。关于流体袋大小分布的实验数据对其来源是不明确的。我们发现，接触角滞后起着重要作用的平衡分布的桥梁的体积，而不是几何紊乱，因为通常proposetured，这有很大的影响，湿颗粒床的机械性能，包括历史依赖的流变学和降低的强度。我们的研究结果是使用一种新的模型，其中拉普拉斯压力，桥体积和接触角是与接触点相关的动态变量。在考虑接触线钉扎的同时，我们跟踪了每个桥的时间演变。我们观察到一个交叉的幂律衰减的毛细管压力的方差在晚些时候和饱和的方差桥体积连接到接触线钉扎的有限值。大规模的模拟表明，在桥网络中的液体传输的平衡动力学在早期很好地描述了一个平均场模型。最终桥体积的扩展可直接与接触角滞后的大小相关。
2015-08-06 cond-mat.soft
Wet Granular Materials
大多数关于颗粒物理学的研究都集中在干燥的颗粒介质上，颗粒之间没有液体。然而，在地质学和许多现实世界的应用中（例如，食品加工、制药、陶瓷、土木工程、建筑和许多工业应用），液体存在于颗粒之间。这产生了颗粒间的凝聚力并极大地改变了颗粒介质的机械性能（例如，表面角可以大于90度）。在这里，我们提出了一个审查的湿颗粒介质的力学性能，特别强调的凝聚力的影响。我们还列出了几个开放的问题，可能会激发未来的研究在这个令人兴奋的，但大多是未开发的领域。
2006-02-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Flow of wet granular materials
研究了非布朗粒子稠密悬浮液从摩擦流动到润滑流动的转变。表征这种转变的相关参数是莱顿数$Le = \frac{η_s \dotγ}σ$，它表示润滑力与摩擦力的比率。Leighton数$Le$定义了临界剪切速率，低于该临界剪切速率，不存在无局部化的稳定流动。在摩擦状态下，剪切流是局部的。润滑状态不是简单的粘性：剪切应力与法向应力的比值保持恒定，如摩擦状态;此外，速度分布在摩擦和润滑状态下都具有单一的通用形式。最后，局部和全局测量的粘度之间的差异被确定，这表明在流动下的材料的不均匀性。
2004-12-13 cond-mat.soft
Micro-mechanical Failure Analysis of Wet Granular Matter
我们采用了一种新的流体颗粒模型来研究不同饱和度下的颗粒土的剪切行为，从干材料通过毛细管桥制度，以更高的饱和度与膨胀集群。考虑到可能的液体形态的全部复杂性，这意味着形成孤立的任意大小的液体集群与个人拉普拉斯压力，通过在晶粒表面上的薄膜通过液体交换演变。液体团簇的尺寸可以增长，收缩，合并和分裂，这取决于局部条件，可访问的液体的变化和由颗粒相决定的孔隙空间形态。该相由基于接触动力学的离散颗粒模型表示，其中从液相施加的毛细管力添加到球形颗粒的运动中。通过三轴剪切试验，研究了不同含液量下体系在外加压力作用下的宏观响应。此外，在压缩过程中由于孔隙空间的变形的液体团簇分布的变化进行评估接近临界载荷。
2016-04-23 cond-mat.soft
Micro-macro transition and simplified contact models for wet granular materials
本文用离散颗粒模拟方法研究了湿颗粒在准静态剪切流中的流动。宏观量，符合连续介质理论的守恒定律，通过时间平均和空间粗粒化。最初的研究涉及理解液体含量和液体性质如表面张力对宏观量的影响。两个参数的液体桥接触模型已被研究作为本构参数，定义该模型的结构（i）的液体桥模型的破裂距离，这是成比例的液体含量，和（ii）的最大粘附力，控制的表面张力的液体。随后，这些微观参数之间的相关性和稳定状态的凝聚力在零围压的限制。此外，作为第二个结果，在壁处测得的宏观扭矩，这是一个实验上可访问的参数，从我们的模拟结果预测为依赖于微观参数。最后，一个现实的非线性液体桥接触模型的稳态凝聚力的规模以及与稳态凝聚力的一个简单的线性化不可逆接触模型具有相同的最大附着力和相等的能量消耗每次接触。
2015-06-21 cond-mat.soft
Local Rheology Relation with Variable Yield Stress Ratio across Dry, Wet, Dense, and Dilute Granular Flows
干、湿、稠密和稀颗粒流以前被认为是根本不同的，因此用不同的、在许多情况下不相容的流变学来描述。我们对颗粒流进行了广泛的模拟，包括潮湿和干燥条件、各种几何形状和驱动机制（边界驱动、流体驱动和重力驱动），其中许多是标准流变模型无法捕获的。对于所有的模拟条件，除了流体驱动和重力驱动的流动接近流动阈值，我们发现，摩尔-库仑摩擦系数$μ$标度的平方根的局部Péclet数$\mathrm{Pe}$的颗粒直径超过颗粒的平均自由程。随着减少$\mathrm{Pe}$和颗粒温度梯度$M$，这种一般标度打破，导致具有由$M$表征的可变屈服应力比的屈服条件。
2019-07-19 cond-mat.soft physics.geo-ph
Symmetric wetting heterogeneity suppresses fluid displacement hysteresis in granular piles
通过实验研究了非均质性对模型多孔介质中流体侵入时毛细管压力滞后的影响。我们专注于“对称”的异质性，其中流体界面与油湿（$θ_1$）和水湿（$θ_2$）珠的接触角加起来为$π$。虽然增强的异质性通常被称为增加滞后现象，我们发现，滞后大大减少时，引入润湿性的异质性。相反，几何非均匀性（如双分散粒径）不会导致这种效果。我们提供了一个定性的解释这个令人惊讶的结果，而一般的几何参数。
2018-01-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Wet granular flow control through liquid induced cohesion
液体对湿颗粒集合体的流动有显著的影响。探讨了液体诱导凝聚力对湿颗粒材料流动特性的影响。我们提出了一个凝聚力缩放的方法，使不变的流动特性，不同的颗粒尺寸在旋转鼓。通过化学硅烷化使玻璃珠疏水，颗粒之间的毛细管力的强度显著降低。转鼓实验的主要结果是：液致凝聚使流动区宽度减小，自由面颗粒速度减小，蠕动区宽度增大，动态休止角增大。流动区域的局部颗粒温度随着毛细力的增大而降低。在考虑流态（滚动和级联制度）的缩放方法产生不变的床层流动特性，不同的颗粒尺寸。
2018-01-08 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Towards a general(ized) shear thickening rheology of wet granular materials under small pressure
本文采用离散元法在裂底环形剪切室内研究了干、湿颗粒材料在稳态准静态条件下的流变特性，重点研究了宏观摩擦力。我们的研究目的是了解在剪切带中，系统处于临界状态的各个位置处的整体流的局部流变性。一般（化）流变学具有四个无量纲控制参数，其涉及五种重要现象的时间尺度，即，分别与围压$t_p$、剪切速率$t_{\dotγ}$、颗粒刚度$t_k$、重力$t_g$和内聚力$t_c$相关的时间尺度。我们表明，这些现象共同有助于流变学乘法校正功能。虽然$t_{\dotγ}$很大，因此对大多数研究数据不太重要，但它会增加临界状态下的流动摩擦，其中剪切梯度很高。$t_g$和$t_k$与本体中的$t_p$相当，但在自由表面的极端和本体内部深处分别相对于$t_p$或多或少占优势。我们还测量了强湿内聚力对流动流变学的影响，如通过降低$t_c$来量化的。此外，所提出的流变模型预测以及剪切变稀行为在本体和自由表面附近的剪切变稀发展到剪切增稠的自由表面附近的内聚力增加。
2016-09-10 cond-mat.soft
Collapse of quasi-two-dimensional wet granular columns
本文论述了在摆动状态下湿颗粒柱的坍塌的实验表征，目的是收集在湿颗粒介质中触发和堵塞现象的数据。研究了玻璃珠样品的最终沉积形状和跳动动力学，改变颗粒直径、液体表面张力和液体量。我们展示了如何随着水量的增加（达到一个平台为$w>1 \%$），并增加与邦德数增加的跳动距离减少，而顶部和脚趾角和最终的存款高度增加与水量的增加和减少与邦德数。尺寸分析允许讨论跳动长度和顶角和趾角的可能比例：基于Bond数和液体量的组合，发现了令人满意的比例。
2014-01-09 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Unsaturated wet granular flows over a rough incline: frictional and cohesive rheology
在自然界或工业中遇到的多相流表现出非平凡的流变特性，由于模型材料和适当的流变仪，可以更好地理解。在这里，我们使用模型不饱和颗粒材料：组件的摩擦球形颗粒结合了少量的润湿液体，在一个粗糙的斜面。我们的结果表明，稳定的均匀流动的参数范围很广（倾角和质量流率）。基于莫尔-库仑屈服准则的理论模型扩展到惯性流：$τ$ = $τ$ c + $μ$（I）P，其中$τ$ c和$μ$（I）分别是内聚应力和内摩擦系数，只有当人们认为干样品和湿样品具有通常由所描述的直接不同的内摩擦时，才能给出与实验测量定量一致的预测，称为$μ$（I）-流变学。结合颗粒的液桥不仅诱导凝聚力，而且改变湿组件的内摩擦。
2021-06-23 cond-mat.soft physics.class-ph
$1/f$ noise on the brink of wet granular melting
对水平旋转运动下二维湿颗粒团的集体行为进行了实验研究。依赖于能量注入和耗散之间的平衡，团簇随时间演化为各种具有强烈内部结构涨落的非平衡定态。用键取向序参量$q_{\rm 6}$定量描述了涨落的动力学特征，揭示了$f^α$形式的功率谱，其指数$α$与体系的定态密切相关.特别是，$1/f$类型的噪音与$α\approx-1$出现熔融开始从自由表面的集群，这表明使用$1/f$噪音作为一个指标的可能性驱动远离热力学平衡的系统中的相变。
2015-07-23 cond-mat.soft nlin.AO
Simple Model for Wet Granular Materials with Liquid Clusters
我们提出了一个简单的湿颗粒介质的唯象模型，考虑到许多粒子通过液体在绳状状态下的相互作用，以及两个身体的cohesion内聚力的液体桥在摆动状态。在含液量较低的湿颗粒介质中，液体在接触点处形成桥，由于表面张力的作用而产生两体cohesion内聚力。随着液相含量的增加，一些液桥合并，并且两个以上的颗粒通过单个液团相互作用。在我们的模型中，cohesion内聚力作用在由液-气界面连接的颗粒之间。随着液体含量的增加，通过液体相互作用的颗粒的数量增加，但是当形成液体团簇时，液-气界面可能减少。由于这种竞争，我们的模型表明，剪切应力有一个最大值作为液体含量的函数。
2009-11-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structural similarity between dry and wet sphere packings
颗粒材料的机械性能在润湿液体的存在下显著改变，润湿液体在颗粒之间产生毛细桥。在这里，我们证明，使用X射线断层扫描的干和湿球填料，这种机械性能的变化并不伴随着填料之间的结构差异。我们通过每个球$\langle Z\rangle$的平均接触数和颗粒的Voronoi细胞的形状各向同性$\langle β_0^{2,0} \rangle$来表征后者。此外，我们表明，每球$\langle B\rangle$的液体桥的数量约等于$\langle Z\rangle + 2$，独立的体积分数的包装。这些发现将有助于指导湿颗粒物质的颗粒模型和连续介质力学描述的发展。
2019-01-22 cond-mat.soft
Internal and surface waves in vibrofluidized granular materials: Role of cohesion
采用数值模拟的方法研究了准二维几何结构中振动流化干燥和部分湿润颗粒物料中的波动现象，将单个颗粒视为硬球。通过改变速度相关的恢复恢复系数，模拟了相邻颗粒之间形成液桥所产生的短程内聚相互作用。这种变化有效地抑制了表面波的形成，与以前的实验观察一致。图案创建的差异产生于由于润湿而抑制的动量转移，并且可以从二元影响的分析中定量地理解。
2018-05-18 cond-mat.soft
Role of cohesion in the formation of kink wave fronts in vibrofluidized granular materials
数值研究了准二维颗粒系统中扭结波阵面的形成，着重研究了单个颗粒之间的凝聚相互作用。基于最近提出的一种分析模型，通过调整速度相关的恢复恢复系数来实现粘性颗粒-颗粒相互作用。与实验结果的比较表明，阈值为旅行KWF的出现相匹配的制度，其中的颗粒层的质心高度波动的周期，振动周期的三倍。干颗粒动力学和湿颗粒动力学之间的进一步比较表明，KWF是更明显的湿颗粒层，因为增强集体运动引起的凝聚力。
2022-04-20 cond-mat.soft
Wetting heterogeneity in mixed-wet porous media controls flow dissipation
研究了具有良好空间润湿性相关性的功能化玻璃微珠密相填充体系中的压力控制驱替油/水界面。如果相同类型润湿域的典型延伸$ξ$小于平均珠直径$d$，则观察到增强的耗散。使用X射线显微断层摄影术的三维成像显示，对于不同的$ξ$，残余液滴体积$s$的频率$n(s)$塌陷到相同的曲线上。这表明小$ξ$的额外耗散是由于接触线钉扎而不是毛细管破裂/聚结事件的增加。
2014-07-03 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.geo-ph
Lubrication effects on the flow of wet granular materials
利用转鼓装置研究了部分饱和颗粒-液体混合物的动力学行为。滚筒部分地填充有混合物，然后围绕其水平轴线旋转。我们专注于连续雪崩制度和测量的体积分数和粘度的液体上的动态表面角的影响。表面的倾斜角被观察到急剧增加到一个峰值，然后作为液体体积分数的函数减小。观察到峰的高度随着旋转速率而增加。对于较高的液体体积分数，表面的倾斜角可以在增加之前随粘度减小。出现最小值的粘度随着滚筒的旋转速率而减小。对流动深度进行了有限的测量，观察到这些测量仅显示出体积分数和转速的微小变化。我们表明，我们的观察的定性特征可以通过分析润滑力对颗粒接触的时间尺度的影响来理解。
2007-06-25 cond-mat.soft
Energy dissipation in sheared wet granular assemblies
在剪切干和湿颗粒的能量耗散被认为是在存在的外部施加的围压。离散元模拟结果表明，对于足够小的围压，能量耗散的颗粒之间的cohesion内聚力的存在相关的影响占主导地位。对剪切的残余阻力可以定量地解释由两种效应的组合产生的湿摩擦：i）在毛细吸引力的存在下，在颗粒接触处的摩擦增强，和ii）由于液体桥的破裂和重组的能量耗散。颗粒接触处的库仑摩擦引起能量耗散，其随围压的增加而线性增长，无论是干颗粒还是湿颗粒。由于湿颗粒的库仑摩擦系数较低，当围压增加时，干颗粒的能量耗散比湿颗粒快。
2018-06-28 cond-mat.other cond-mat.soft physics.comp-ph
Granular binary mixtures improve energy dissipation efficiency of granular dampers
本研究通过离散元法模拟填充同材质不同尺寸无摩擦球形颗粒二元混合物的颗粒阻尼器，发现二元混合物的组成会显著影响阻尼效率，为优化颗粒阻尼器的能量耗散性能提供了依据。
2023-02-06 cond-mat.soft
The crack pattern of indented cohesive granular media
本文通过准静态圆柱压入实验结合三维X射线显微断层扫描，研究湿颗粒堆的径向裂纹形态，并揭示剪切剪胀与裂纹萌生的关联。
2025-05-16 cond-mat.soft
On the capillary stress tensor in wet granular materials
本文提出了一种非饱和颗粒介质在摆动制度的细观力学研究，数值实验的基础上，使用离散元方法，相比，一个微观结构弹塑性模型。考虑到水的影响，通过增加毛细血管的接触和他们的后果方面的力量和水量进行了研究。通过模拟三轴压缩试验，研究了部分饱和的宏观和微观效应。由这两种方法提供的结果似乎是在良好的协议，再现的主要趋势的部分饱和的颗粒组装，如剪切强度的增加和硬化与吸力。此外，毛细管应力张量表现出从毛细管力通过使用均匀化技术。宏观和微观的考虑都强调与材料内部的孔隙流体分布有关的毛细应力张量的诱导各向异性。由于这种流体组构的张量性质意味着与吸力有关的固相上的剪切效应，因此与标准的等效孔隙压力假设进行了比较。结果表明，水的影响引起微观结构的现象，不能被认为是在宏观层面上，特别是当处理材料的历史。因此，研究指出，非饱和土应力的定义应包括，除了宏观应力，如总应力，微观颗粒间的应力，如由毛细作用力，为了更准确地解释孔隙流体的力学行为的粒状材料的影响。
2011-05-05 cond-mat.soft
Drop impact on wet granular beds: water-content effects on the cratering
本文通过实验研究液滴撞击不同粒径和含水量的湿颗粒床，发现飞溅与成坑行为由基底断裂及撞击、穿透、接触时间尺度的竞争决定。
2024-04-02 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Scaling of the normal coefficient of restitution for wet impacts
湿颗粒物质动力学中能量耗散的深入理解对于泥石流等自然现象的连续描述以及颗粒化过程等各种工业应用的发展至关重要。恢复系数（COR）被定义为二元碰撞的相对回弹速度和碰撞速度之间的比率，经常用于表征相关的能量耗散量。我们测量的COR跟踪一个自由下落的球在潮湿的表面上弹跳与液膜厚度监测光学。对于固定的膜厚和颗粒尺寸之间的比率，COR对冲击速度和液体膜的各种性质的依赖性可以用Stokes数来表征，Stokes数被定义为颗粒的惯性和液体的粘度之间的比率。此外，从缩放导出的无限大的冲击速度的COR可以通过考虑来自液膜的惯性的能量耗散的模型来分析。
2013-01-23 cond-mat.soft
Order-disorder transition in swirled granular disks
利用计算机模拟方法研究了水平旋转干、湿颗粒盘的有序-无序转变。我们的系统的调查的本地秩序形成作为一个功能的振幅和周期的外部驱动力表明，一个大的集群的六角形有序颗粒形式的干和湿颗粒在中间驱动能量。无序状态被发现在小和大的驱动能量。相对于干燥的情况，湿粒状颗粒达到更高程度的局部六方有序。对于这两种情况下，我们报告一个定性的相图，显示在不同的状态点的本地订单量。此外，我们发现，从六方有序到无序状态的过渡的特点是与平方当地秩序的粒子的外观。
2014-06-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Energy Dissipation in Driven Granular Matter in the Absence of Gravity
本文对失重条件下部分填充颗粒材料的正弦驱动箱中的能量耗散率进行了实验研究。我们确定了两种不同的模式的颗粒动力学，根据驱动的幅度，$A$。在强强迫下（A>A_0），颗粒物质处于聚集碰撞状态，此时颗粒的质心与被驱动容器同步运动，而在弱强迫下（A<A_0），颗粒物质表现出类似气体的行为。这两种制度对应于不同的耗散机制，导致不同的缩放幅度和频率的激励和质量的干扰。对于收集和碰撞制度，我们解释了依赖于频率和振幅的激发通过一个有效的单粒子模型。对于这两种制度，结果可能会崩溃到一个单一的曲线表征颗粒阻尼器的物理。
2013-05-05 cond-mat.soft
Temperature distribution in driven granular mixtures does not depend on mechanism of energy dissipation
本文用解析和数值方法研究了颗粒混合物中不同耗散机制的颗粒温度分布。驱动和力自由系统进行了分析。我们表明，一个恒定的恢复系数的简化模型无法预测，甚至定性的颗粒温度分布在均匀的冷却状态。与此同时，我们揭示了驱动系统的一个惊人的结果-颗粒混合物中的温度分布是普遍的。也就是说，它不依赖于粒子间碰撞的特定耗散机制，只要粒子的尺寸分布足够陡峭。分析理论的结果进行了比较与直接模拟蒙特卡罗（DSMC）得到的模拟结果。理论和模拟之间的一致性是完美的。所报道的结果可能对基础科学以及许多应用产生重要影响，例如在实验室中对自然过程进行实验建模。
2019-11-12 cond-mat.soft
Equivalence of fluctuation-dissipation and Edwards' temperature in cyclically sheared granular systems
利用X射线层析成像得到的颗粒轨道数据，确定了循环剪切颗粒系统中的两种有效温度。第一个是从波动耗散定理，它涉及到较轻的示踪剂粒子浸没在系统中的扩散和流动性。第二个是通过包装体积波动定义的Edwards压实度。我们发现这两个温度之间的强大的优秀协议，独立的示踪剂的类型，循环剪切振幅，和颗粒表面粗糙度。我们进一步阐明，在颗粒系统的粘性阻力是由于局部接触几何的对称性破缺。
2022-09-21 cond-mat.soft
Rheology and microstructure of unsaturated granular materials: Experiments and simulations
当处理非饱和湿颗粒材料时，一个基本问题是：毛管凝聚力对整体流动和屈服行为的影响是什么？我们inwestigate致密流动流变学的非饱和颗粒材料通过实验和离散元模拟均匀，简单的环形剪切流的摩擦，粘性，球形颗粒。
2018-02-27 cond-mat.soft
Energy dissipation of a sphere rolling up a granular slope: slip and deformation of granular surface
本文通过实验研究球体滚上颗粒斜坡时的滑移与沟槽形成，发现贯入深度仅由密度比标度，并据此定量预测球体运动及卡滞行为。
2023-12-05 cond-mat.soft
1-d granular gas with little dissipation in 0-g : A comment on "Resonance oscillations in Granular gases"
它表明，最近的结果一维粒状气体在容器中的振动活塞，这是由冲击波传播建模，可以理解与建模使用的想法来自“单粒子热力学”。定义e为单次碰撞能量恢复系数的平方根，N为粒子总数，在N（1-e）<<1的限制下计算动量往返过程中的平均损失。当N（1-e）<<1时，系统既不能传播声波，也不能传播冲击波;当N（1-e）<<1时，系统的流体力学方程不能成立。Pacs编号：5.40 ; 45.70 ; 62.20 ; 83.70.Fn
2005-06-24 cond-mat.soft
Surface flow profiles for dry and wet granular materials by Particle Tracking Velocimetry; the effect of wall roughness
二维粒子跟踪测速技术（PTV）是研究颗粒流行为的一种很有前途的技术。目的是通过实验确定自由表面的宽度和剪切带的位置，从速度剖面验证模拟在一个分裂的底部剪切单元的几何形状。通过分析图像，跟踪分散的示踪粒子随着整体流移动时的位置和速度。然后，我们使用一种新的技术来提取连续的速度场，应用粗粒化与后处理工具箱MercuryCG的离散实验PTV数据。对于中间填充高度，剪切（或角）速度在自由表面上的径向坐标的依赖性很好地拟合的误差函数。由误差函数得到剪切带的宽度和中心位置。我们调查这些剪切带性质的填充高度和旋转频率的剪切细胞的干玻璃珠粗糙和光滑的壁表面的依赖性。对于粗糙表面，数据与现有的实验结果和理论缩放的预测。对于光滑表面，颗粒壁滑移是显着的，数据偏离预测。我们进一步用少量的硅油和甘油作为玻璃微珠的间隙液，研究了内聚力对剪切带性质的影响。虽然硅油不会导致大的变化，甘油改变剪切带的性质相当大。随着液体饱和度的增加，剪切带变得更宽，并且由于颗粒粘在一起的趋势相应地增加而进一步向内定位。
2019-01-05 cond-mat.soft
Calibration of a DEM contact model for wet industrial granular materials
University of Twente（特温特大学）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
本文提出了一种用于湿颗粒材料的DEM接触模型，通过动态休止角测量校准，以准确模拟不同液体含量下的颗粒流动行为。
2025-12-09 cond-mat.soft cs.NA math-ph
Collisional Model of Energy Dissipation in 3D Granular Impact
我们研究的动态过程中发生的颗粒组装时，由一个固体冲击器。从撞击物到目标的动量转移示出发生通过零星的，正常的高力携带颗粒在入侵者表面的碰撞。因此，我们描述了通过碰撞为基础的模型的影响的停止力。为了验证模型的影响实验中，我们确定的力量作用于入侵者减速通过一个致密的粒状介质，使用高速成像其轨迹。通过改变入侵者的形状和颗粒目标，入侵者-颗粒相互作用推断的后续路径。因此，我们连接到入侵者的形状和颗粒密度的影响的基础上提出的碰撞模型的阻力。
2016-10-28 cond-mat.soft
Microscopic dissipation in a cohesionless granular jet impact
足够细的颗粒系统似乎表现出连续性，虽然精确的连续极限可以得到很大的不同，这取决于特定的系统。本文研究了无约束稠密颗粒流的连续极限。为了做到这一点，我们使用作为一个测试系统的二维致密无凝聚力的颗粒射流撞击在一个目标。我们模拟这通过一个时间步长驱动的硬球方法，并应用平均场理论的方法来连接宏观流动与微观材料参数的晶粒。我们观察到，流分离成一个圆锥的内部锥角由动量守恒和能量耗散。我们从锥角中提取表征流动的无量纲量$A-B$。我们发现，这个数量取决于是否有一个死区-一个固定的区域附近的目标-存在，并对动态摩擦系数的值。我们提出了一个理论的缩放$A-B$的摩擦系数，这表明耗散主要是一个扰动效应，在这个流，而不是源的定性不同的行为。
2012-03-29 cond-mat.soft
Shear strength of wet granular materials: macroscopic cohesion and effective stress
流变测量组件的湿聚苯乙烯珠组件，在稳定的均匀准静态剪切流，为不同的液体含量内的小饱和度（摆动）范围内的孤立的液体桥，补充了离散数值模拟的系统研究。数值计算结果与实验结果在定量上一致，即颗粒间摩擦系数取0.09比较合适。剪切阻力和固体分数被记录为减压p的函数，比较法向应力与毛细管桥拉伸强度。当p大于2时，具有与p无关的凝聚力c的莫尔-库仑关系适用。接触力对应力的贡献作为有效应力的假设在整个数值研究的参数范围内很好地预测了剪切强度。定义了广义Mohr-Coulomb凝聚力c，它与干物质的内摩擦、配位数和毛管力网络各向异性有关。Rumpf公式近似，忽略毛细管剪切应力是正确的摆动范围内的较大的饱和度范围内，但未能描述其减少为小的液体含量。
2018-02-22 cond-mat.soft physics.comp-ph
Micromechanics of intruder motion in wet granular medium
我们调查的入侵者移动通过沉积介质，其中包括透明的颗粒状水凝胶浸入水中，以及由此产生的运动的介质所遇到的有效摩擦。我们表明，有效摩擦$μ_e$上的球形入侵者被捕获的惯性数$I$的入侵者移动的时间尺度和惯性时间尺度的上覆岩层压力设置的粒状介质的比率。此外，$μ_e$由函数$μ_e(I) = μ_s + αI^β$描述，其中$μ_s$是静摩擦，而$α$和$β$是与侵入物深度和尺寸无关的材料相关常数。通过测量入侵者周围的颗粒组分的平均流量，我们发现入侵者和颗粒介质之间的显着滑移。与粘性牛顿流体相比，介质的运动被强烈地限制在入侵者附近，并且是入侵者大小的量级。随着介质深度的增加，介质的回流发生在离侵入物更近的地方。此外，我们研究的可逆和不可逆的位移的介质，不仅以下的介质作为入侵者向下移动，但也同时返回入侵者回到原来的深度。我们发现，流动在很大程度上保持可逆的准静态制度，以及当$μ_e$迅速增加的范围内的$I$探测。
2018-07-20 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Crossover from viscous fingering to fracturing in cohesive wet granular media: a photoporomechanics study
本研究应用光孔隙力学方法，揭示了内聚湿颗粒介质中流体注入引发的变形与断裂机制，发现并阐明了粘性指进与断裂两种模式间的竞争与交叉现象。
2023-09-03 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Effect of adhesive interaction on strain stiffening and dissipation in granular gels undergoing yielding
无序固体中的应力诱导屈服/流化，其特征在于不可逆性和增强的耗散，对于广泛的工业和地质过程是重要的。虽然，在热系统中的这种现象已被广泛研究，他们仍然知之甚少颗粒固体。在这里，使用振荡剪切流变学和原位光学成像，我们研究能量耗散在一个致密的颗粒悬浮液中的粘合剂颗粒，形成屈服应力固体远低于各向同性干扰点中获得的硬球排斥的限制。我们发现有趣的非线性流动制度，包括周期内的应变硬化和塑性，强烈依赖于所施加的应变幅度（$γ_0$）和颗粒体积分数（$ϕ$）。我们证明，这种非线性在整个参数范围内可以有效地捕获的归一化能量耗散（$E_N$）的无量纲变量。此外，原位光学成像揭示了与局部速度的时空波动相关的不可逆粒子重排，其性质在整个屈服过渡中变化惊人。通过直接测量的临界堵塞包装分数使用颗粒沉降实验，我们提出了一个详细的相图，揭示了颗粒间的相互作用，在控制系统的流动特性的广泛的$γ_0$和$ϕ$值的作用。
2022-02-23 cond-mat.soft
