Deformation of a rotated granular pile governed by body-force-dependent friction
尽管颗粒摩擦力的重力依赖性对于理解各种自然现象至关重要，但其精确表征是困难的。我们提出了一种方法来表征颗粒摩擦在各种重力（体力）条件下控制的离心力，具体来说，旋转颗粒堆的变形进行了测量。为了理解这桩观测到的非平凡变形的力学机制，我们引入了一个考虑局部力平衡的分析模型。实验数据和理论模型之间的良好一致性表明，变形简单地由净体积力（重力和离心力之和）和摩擦角。从实验结果中精确地测量了颗粒摩擦力的体力依赖性。结果表明，颗粒形状影响颗粒摩擦力的体力依赖程度。
2021-12-05 astro-ph.EP cond-mat.soft
Power-law friction in closely-packed granular materials
为了了解密排颗粒材料中摩擦的本质，对颗粒层在等压平面剪切作用下进行了离散元模拟。结果表明，摩擦系数与剪切速率成幂函数关系，其指数与材料常数无关。使用一个无量纲的参数，即惯性数，幂律可以被转换成一种广义的形式，使得不同围压下的摩擦系数在同一条曲线上崩溃。我们表明，体积分数也服从幂律。
2007-05-08 cond-mat.soft
A microscopic theory for discontinuous shear thickening of frictional granular materials
本文推广了无摩擦颗粒材料流变学的一个新理论[K. Suzuki和H. Hayakawa，Phys. Rev. Lett. 2015，115，098001]的情况下，摩擦盘在两个维度上。采用分子动力学模拟的摩擦接触模型，从广义Green-Kubo公式出发，推导出剪切应力、颗粒温度和自旋温度的差分方程，其中所有项均由微观表达式给出.差分方程的数值解不仅描述了流动曲线，而且再现了剪切应力的滞后，这可以是摩擦盘的不连续剪切增厚的签名。
2017-03-07 cond-mat.soft
Dynamic constraints predict the relaxation of granular materials
针对颗粒材料摩擦对动力学影响不明的问题，该研究通过循环剪切颗粒堆积的粒子模拟发现弛豫时间与摩擦非单调相关，提出动态约束概念解释重入动力学，并建立统一摩擦与无摩擦系统的理论，可推广至更多含时变约束的复杂系统。
2024-05-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Role of friction in pattern formation in oscillated granular layers
颗粒流中的颗粒通常被建模为无摩擦（光滑）的非弹性球体;然而，不存在无摩擦颗粒，就像不存在弹性颗粒一样。我们的分子动力学模拟表明，摩擦是必不可少的垂直振荡颗粒层的逼真建模：模拟无摩擦颗粒产生的模式，在一个容器的加速度约30%，小于在实验和模拟摩擦中观察到的发病。更重要的是，即使正方形和六边形的图案形式为一个广泛的振动参数在实验中，在我们的模拟摩擦非弹性粒子，只有条纹图案的形式在模拟中没有摩擦，即使非弹性增加，以获得尽可能多的耗散摩擦粒子。我们还考虑了颗粒摩擦力对冲击波的影响，冲击波是颗粒层每次撞击容器时形成的。虽然冲击波仍然形成无摩擦的颗粒，高度和时间的依赖性的流体动力场的情况下，有摩擦和没有摩擦。
2006-08-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Progressive friction mobilization and enhanced Janssen's screening in confined granular rafts
受限的二维漂浮颗粒集合体，称为颗粒筏，在压缩下容易产生高度非线性响应。在这里，我们调查的过渡到摩擦为主的堵塞状态和映射的内部应力分布与柔性压力传感器沿筏表面的逐渐发展。令人惊讶的是，我们观察到，表面应力屏蔽建立得比以前认为的要慢得多，并且典型的屏蔽距离后来急剧减小。我们解释这种行为的渐进摩擦动员，其中的摩擦力的全幅值后，才达到宏观局部位移。在压缩的进一步阶段，大长宽比的筏经历比Janssen模型描述的完全动员极限更强的屏蔽。我们解决了这个悖论，使用一个简单的数学分析，并表明，这种增强筛选可以归因于一个本地化的压实前，基本上屏蔽远场的压缩应力。
2018-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Linear stability and viscoelastic response in weakly jammed frictional granular systems
Toyota Central R&D Labs., Inc.（丰田中央研究所有限公司）
本研究针对含接触摩擦的颗粒系统，用离散元法模拟摩擦球静态堆积物，解决游离颗粒识别问题并分析能量矩阵谱，发现谱的中高频区与摩擦系数、堆积分数无关。
2026-09-01 cond-mat.soft
Fundamental structural characteristics of planar granular assemblies: self-organisation and scaling away friction and initial state
我们确定了决定颗粒系统微观结构（MS）统计的基本因素，使用多分散摩擦盘的2D组件的数值实验，并研究了方形（Qs）的涌现特性，方形是颗粒固体的基本结构元素，其统计是普适的[1]。的结构和摩擦和初始状态的包装分数的依赖性进行了分析，我们报告如下。1.推导了平均Q体积与平均配位数、堆积分数和Rattlers分数的关系式。2.推导出一个独特的，初始状态无关的，平均配位数和无振子堆积分数之间的关系。我们支持与一系列不同系统的数据的关系。3.所有系统的Q体积分布坍缩到一条具有指数尾的曲线上。4.将Q体积分布分解为条件分布，其中每一个也塌陷到单个曲线上。5.平均Q体积随颗粒间摩擦系数的增加而减小，这种效应在高阶细胞中很突出。我们认为，这种现象是由于稳定的不规则形状的细胞的概率增加，并测试这一由此开发的自由细胞分析模型。我们的结论是，在原则上，MS特性主要由包装程序，而摩擦和初始状态的影响可以按比例缩小。然而，机械约束稍微限制了大单元中小Q体积的出现，这确实取决于摩擦。我们量化了这些细胞与精确崩溃的偏差。6.我们认为，我们的结果支持这样的观点，即系综颗粒统计力学不满足传统统计力学的一致测度假设。
2017-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A sidewall friction driven ordering transition in granular channel flows: Implications for granular rheology
我们报告了从无序状态到有序状态的过渡，在几乎单分散的颗粒状物质的流动中流动的倾斜通道与凹凸不平的基础，在离散元方法模拟。对于低的颗粒侧壁摩擦系数，颗粒是无序的，并获得Bagnold速度分布。然而，对于高侧壁摩擦，获得有序状态，其特征在于颗粒的分层和每层中颗粒的六方堆积。由局部键取向序参量量化的有序化程度在通道的截面中变化，在侧壁附近具有最高的有序化。流动转变显著影响局部流变学：与无序状态相比，有序状态下的有效摩擦系数较低，并且填充分数较高。一个简单的模型，结合当地订购的程度，示出描述系统的流变学。
2017-06-17 cond-mat.soft
Mechanical response of an inclined frictional granular layer approaching unjamming
我们提出了一个正交各向异性的弹性分析重力下的摩擦颗粒层，通过研究他们的应力响应的局部过载在层表面的几个基板倾斜角。到非阻塞转变的距离由相对于临界角α_c的倾斜角α控制。结果表明，体系的剪切模量随α的增大而减小，但当α趋于α c时，体系的剪切模量达到有限值。我们还分析了系统的振动模式，并表明软模式发挥越来越大的作用，虽然不是至关重要的，接近过渡。
2013-01-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Flow-Arrest Transitions in Frictional Granular Matter
采用恒应力离散元模拟方法研究了摩擦颗粒物质剪切流动与剪切停止状态之间的转变。通过使摩擦颗粒的稀体系经受恒定的外部剪切应力和压力，摩擦依赖的临界剪切应力和密度被清楚地识别，两者都表现出低摩擦和高摩擦之间的交叉。临界剪切应力分叉两个非平衡稳态：（i）稳定状态的剪切流的特征在于一个恒定的变形速率，和（ii）剪切制动的特征在于时间衰减蠕变到一个静态稳定状态。在临界剪切应力以下的时间$t_{c}$发生制动，该时间表现出重尾分布，其均值和方差在临界剪切应力下以幂律发散，具有摩擦依赖指数，该指数也表现出低摩擦和高摩擦之间的交叉。这些观察结果表明，临界剪切应力附近的颗粒逮捕是高度不可预测的，并强烈影响颗粒间摩擦。
2019-01-30 cond-mat.soft
History-dependent deformation of a rotated granular pile governed by granular friction
我们实验研究了旋转引起的颗粒变形的历史依赖性。作为初始状态，我们制备了一个准二维的颗粒堆，其顶点位于旋转轴上，其初始倾角为休止角。旋转速率从$0$增加到$620$ ~（rpm），然后降低回到$0$。在旋转过程中，旋转颗粒堆的变形被摄像机捕获。根据获取的图像数据，测量颗粒摩擦系数$μ$作为离心力和重力之比$Γ$的函数。为了系统地评估$μ$在增加（旋转上升）和减少（旋转下降）的旋转速率制度中的变化，将变形颗粒堆的表面轮廓拟合到考虑重力、摩擦力和表面处的离心力之间的力平衡的模型。我们发现，$μ$值在增加的$Γ$制度中增长。然而，当$Γ$减少时，$μ$不能恢复其初始值。旋转颗粒堆的一部分历史相关行为可以通过力平衡模型来理解。
2022-06-02 cond-mat.soft
Effective Wall Friction in Wall-Bounded 3D Dense Granular Flows
我们报告的数值模拟颗粒剪切流动之间的两个平面，但摩擦的侧壁。观察到不同的应变局部化特征的新制度。它们起源于侧壁处的耗散和大部分流动中的耗散之间的竞争。侧壁处的有效摩擦的特征在于（有效摩擦系数和摩擦力的方向）为每个政权，并指出其相互依赖的滑移和力的波动。我们提出了一个简单的标度律连接的滑移速度的颗粒温度的主流方向，自然导致另一个标度律的有效摩擦。
2015-09-25 cond-mat.soft physics.flu-dyn
$μ$-model for the statics of dry granular medium
提出了基于干摩擦系数分布的颗粒物质描述方法。使用这样的概念和一个简单的一维包装的粮食，我们解决了筒仓问题。接触处的摩擦系数取决于填料的几何形状和介质中的应力分布。在这样一种方法的杨森系数的确定和它的颗粒颗粒和边界颗粒摩擦系数的依赖性。此外，我们调查的压力分布的最大值出现的条件与深度与超重的顶部。作为我们工作的一个结果，我们提出了一个一般的框架来描述的颗粒物质作为一个连续的介质，其特征在于干摩擦张量的字段。
2006-03-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
The Role of Friction in Compaction and Segregation of Granular Materials
我们调查的作用，摩擦压实和偏析的粒状材料结合爱德华兹的热力学假设与一个简单的力学模型和平均场为基础的几何计算。具有大摩擦系数的单一物种的系统被发现紧凑less.Binary混合物的摩擦性能不同的颗粒被发现在高compacticities隔离，相反，颗粒混合物的大小不同，在低compacticities隔离。生成了两种物质的分离与摩擦系数的相图。最后，偏析的特征直接与体积分数相关，而不需要明确使用尚未明确的压实度概念。
2003-08-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear zones in granular mixtures of hard and soft particles with high and low friction
针对硬软摩擦特性不同的颗粒混合物剪切区更宽的实验现象，通过离散元模拟揭示颗粒间摩擦和弹性模量对剪切带特性的共同调控作用及摩擦对应力响应的强影响，深化了剪切带形成的微力学认识。
2023-11-06 cond-mat.soft
Friction and dilatancy in immersed granular matter
滑动板在薄颗粒层上的摩擦服从阿蒙顿-库仑定律。我们提出了一个大的实验结果表明，在几十年的值，有效的动态摩擦系数既不依赖于间隙流体的粘度，也不依赖于剪切层中的珠的大小，这证实了在很宽的实验参数范围内的固-固摩擦的类比。我们准确地确定了颗粒层的粘性，这依赖于晶粒尺寸和滑块速度可以定性地考虑整个浆料的流变行为。然而，额外的结果，通过化学处理的晶粒表面的改性后得到的，表明颗粒物质的流动特性的理论描述，即使浸入，需要考虑到晶粒表面的详细特性。
2008-06-10 cond-mat.soft
Shear modulus and reversible particle trajectories of frictional granular materials under oscillatory shear
在这项研究中，我们数值研究的机械响应和轨迹的摩擦颗粒在振荡剪切下的可逆阶段，颗粒轨迹形成闭环屈服点以下。当摩擦系数较小时，储能模量表现出软化，损耗模量在准静态极限下保持有限。随着摩擦系数的增加，软化和残余损耗模量被抑制。的存储和损耗模量满足标度律，如果它们被绘制为由应变振幅和颗粒的直径划分的环轨迹的面积的函数，至少对于它们的小值。
2021-05-28 cond-mat.soft
Friction vs Texture at the Approach of a Granular Avalanche
我们进行了一个新的分析接近稳定极限的颗粒床的颗粒纹理。我们的分析是基于一个独特的标准的摩擦动员在一个模拟的二维包装。通过这种方式，我们恢复了粒状结构的双峰特征，以及在不同接触群体的意义上弱相和强相的共存。此外，我们证明了弱接触网络中存在一个定义良好的接触子集。这些接触的特点是它们的重要摩擦，并形成一个高度连贯的人口结构。它们对力链起对抗作用。因此，我们能够区分弱相的非相干接触和相干接触，并指定后者在不稳定过程中发挥的作用。
2005-05-04 cond-mat.soft
Effects of interparticle friction on the response of 3D cyclically compressed granular material
数值研究了颗粒间摩擦系数对三维球形颗粒循环纯剪切响应的影响。我们专注于颗粒的旋转和平移，并着眼于这些位移的空间分布以及它们的概率分布函数。我们发现，随着摩擦力的增加，剪切带变得更薄，更明显。在低摩擦下，粒子旋转的幅度均匀地分布在系统中，因此大多独立于仿射和非仿射粒子平移。相反，在高摩擦时，旋转强烈地局限于剪切区。这项工作表明了研究颗粒间摩擦对颗粒材料对周期性强迫的响应的影响的重要性，这既可以更好地理解旋转如何与剪切颗粒系统中的平移相关，也可以更好地理解周期性强迫对行星科学和工业中大多数实际应用的相关性。
2021-03-02 cond-mat.soft
Effect of boundary vibration on the frictional behavior of a dense sheared granular layer
我们报告的三维离散元方法（DEM）模拟的结果，旨在调查的作用，边界振动诱导剪切颗粒层的摩擦弱化。我们研究的作用，不同的振动振幅施加在不同的剪切应力水平，在粘滑制度和稳定滑动制度的颗粒层。结果报告的摩擦下降和动能释放与摩擦弱化事件。我们发现，较大的振动振幅诱导较大的摩擦弱化事件。结果表明，一个阈值以下，没有诱导摩擦弱化发生的证据。摩擦滴的大小被发现是依赖于在振动时的剪切应力。一个显着的增加之间的比例的滑动接触的数量在颗粒层中的粘附接触的数量观察到大的振动振幅。这些振动诱导的接触重排增强颗粒移动并诱导摩擦下降和动能释放。这一观察结果提供了一些洞察力的颗粒尺度机制的摩擦削弱边界振动在一个致密的剪切颗粒层。除了描述振动诱发剪切弱化的基本物理特性外，我们还试图了解断层在地震波作用下是如何破坏的。这是众所周知的动态地震触发现象。我们相信，颗粒物理学是理解这一点的关键。
2014-01-24 cond-mat.soft physics.geo-ph
Shear Jamming in Granular Experiments without Basal Friction
在低于等静压堵塞密度（$ϕ_c$）的条件下，剪切应变可导致摩擦颗粒系统的堵塞状态。然而，目前还不清楚摩擦力对这种所谓的剪切干扰有多大影响。在这类实验中，摩擦以两种方式出现：粒子之间的摩擦，以及粒子与其所处基础之间的摩擦。在这里，我们研究如何颗粒底部摩擦，或基础摩擦，影响剪切堵塞准二维实验。为了研究这个问题的实验，我们施加简单的剪切无序包装的光弹性磁盘。我们可以通过将颗粒浸入密度匹配的液体中来调节颗粒的基底摩擦，从而去除颗粒和基底之间的法向力，从而去除颗粒和基底之间的摩擦。我们记录了总的剪切应力，粒子运动，以及粒子的光弹性响应。我们比较干燥和浸泡样品的剪切响应，这使我们能够确定基础摩擦如何影响剪切堵塞。研究结果表明，改变基础摩擦力可以改变剪切堵塞点，但不能改变剪切堵塞的基本现象。
2014-08-08 cond-mat.soft
Granular Brownian motion with dry friction
利用旋转探针与静止颗粒气体接触的方法，对库仑摩擦与随机激励之间的相互作用进行了实验研究。颗粒状材料通过垂直振动器独立流化，作为探头布朗运动的“热浴”。两个滚珠轴承支撑探头，对探头施加非线性库仑摩擦力。将探头的实验速度分布、自相关函数和功率谱与带摩擦力的线性玻尔兹曼方程的预测值进行比较。在高碰撞频率下，它被映射到具有非线性摩擦的Fokker-Planck方程，而在低碰撞频率下，它是由一系列独立的随机反冲和随后的摩擦引起的弛豫来描述的。在这两个极限下的理论与实验比较表明，两者吻合较好。在非常小的速度下观察到偏差，其中真实轴承不能很好地由库仑摩擦模拟。
2013-04-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-local effects reflect the jamming criticality in granular flows of frictionless particles
干扰过渡伴随着丰富的现象学，如滞后或非局部效应，这仍然没有得到很好的理解。在这里，我们实验研究了一个模型的无摩擦颗粒层沿斜面流下，作为一种方式来解开一般的集体效应所产生的摩擦相互作用。我们发现，薄的无摩擦颗粒层没有滞后，但层的稳定性增加，因为它变得更薄。不同层厚的流变规律可以被压缩成一个独特的主曲线，支持非局部效应是通常的有限尺寸效应与临界点的存在相关的后果。这种崩溃表明，所谓的均衡长度$l^*$控制边界对流动的影响，并排除了过去提出的其他命题。
2021-01-29 cond-mat.soft
Friction of a slider on a granular layer: Non-monotonic thickness dependence and effect of boundary conditions
我们调查的有效摩擦所遇到的质量滑动颗粒层作为床层厚度和边界粗糙度条件的函数。所观察到的摩擦具有最小值的一个小的层数之前，它的增加和饱和到一个值，这取决于滑动表面的粗糙度。我们使用的指数匹配的间隙液体探测的内部运动的颗粒与荧光成像的制度，液体上测得的摩擦没有显着的影响。作为深度的函数得到的剪切剖面示出减少在滑动表面附近的滑移作为层厚度的增加。我们建议，摩擦取决于相对于滑动面的晶粒约束的程度。
2005-12-22 cond-mat.soft
Granular packings with sliding, rolling and twisting friction
直觉告诉我们，由于摩擦和其他耗散相互作用的存在，滚动或旋转的球体最终会停止。阻止球体的滚动和旋转/扭转扭矩的阻力也通过增加对运动自由度的约束的数量来改变摩擦球体的颗粒堆积的微观结构。我们进行离散元建模模拟，以构建球体填料实施一系列的摩擦约束下的压力控制协议。当颗粒经历高的滑动、滚动和扭转阻力时，可分别在低至0.53和2.5的体积分数和平均配位数下实现机械稳定的填料。只有当颗粒模型包括滚动和扭转摩擦时，才能重现实验体积分数。
2020-07-21 cond-mat.soft
Contact angle entropy and macroscopic friction in non-cohesive two dimensional granular packings
本研究通过二维分子动力学模拟，发现非粘性颗粒堆积的宏观摩擦可由接触角熵描述，且极限循环下摩擦对多分散性不敏感。
2017-06-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Unjamming in a 3D Granular System: The Micromechanical Role of Friction in Force Distributions and Rheological Properties
Universidad Autónoma de Chile（智利自治大学）；Universidad de Antofagasta（安托法加斯塔大学）
研究三维摩擦颗粒系统中颗粒浓度降低对微机械量如颗粒间力、协调数和整体堆积密度的影响，揭示摩擦系数对结构和机械特性的影响，结果与致密颗粒系统观察一致。
2026-04-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Pressure dependent friction on granular slopes close to avalanche
我们研究了物体在接近雪崩阈值的倾斜颗粒表面上的滑动。我们的实验表明，稳定性是由表面变形。重物会产生类似足迹的变形，从而稳定斜坡上的物体。轻的物体不会干扰沙质表面，也很稳定。对于中间权重，曲面的变形会使对象不稳定并产生滑动。证明了固体摩擦力最小的特征压力。提出了作为其质量的函数的沙坡上的设备和动物的运动的应用。
2017-07-04 cond-mat.soft
Impact of friction and grain shape on the morphology of sheared granular media
本研究通过模拟或分析非球形颗粒在剪切下的行为，揭示摩擦、长径比和初始堆积如何共同决定稳态排列、密度以及剪切带内自发堆起或凹陷的形成。
2025-02-19 cond-mat.soft
Complex Memory Formation in Frictional Granular Media
本文通过数值模拟发现，软摩擦颗粒系统在缓慢压缩时可存储任意剪切波形，并在解压时以时间反序回忆，揭示了摩擦颗粒介质中的复杂记忆机制。
2023-04-25 cond-mat.soft
Friction-controlled entropy-stability competition in granular systems
利用循环剪切驱动二维颗粒系统，确定了不同颗粒间摩擦系数下颗粒系统的结构特征。这些特性是机械稳定性和熵之间竞争的结果，后者的影响随着摩擦力的增加而增加。我们表明，一个参数自由的最大熵参数单独预测指数细胞顺序分布，与实验观察非常吻合。我们发现，摩擦只调谐平均细胞的顺序，因此，指数衰减率和包装分数。我们进一步表明，细胞，这可能是非常大的，在这样的系统中，是短暂的，这意味着我们的系统是液体状的，而不是玻璃。
2020-12-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Drag force scaling for penetration into granular media
冲击动力学测量的球形和圆柱形的许多不同密度的弹丸落在各种非粘性颗粒介质。结果进行了分析的总阻止力的惯性和摩擦阻力的贡献的材料相关的缩放。惯性阻力的大小与流体中的相似，只是它取决于内摩擦系数。摩擦阻力与颗粒介质和弹丸密度的平方根成正比，因此不能用颗粒静水压力和库仑摩擦定律的组合来解释。综合结果为先前观察到的穿透深度缩放提供了解释。
2013-05-16 cond-mat.soft
Statistics of the contact network in frictional and frictionless granular packings
对具有不同颗粒摩擦系数μ的模拟颗粒填料进行了考察。计算了颗粒-颗粒和颗粒-壁面法向和切向接触力P（f）的分布，并与现有的实验数据进行了比较。这里，f等于F/F-bar，是由平均值F-bar归一化的接触力F。P（f）在大的力下表现出指数状衰减，在f = 1附近有一个平台/峰值，在小于平均值的力下有额外的特征，这些特征取决于μ。力-力空间分布函数和接触点径向分布函数的计算表明，力之间的相关性仅弱地依赖于摩擦，并且在超过大约三个颗粒直径后迅速衰减。颗粒-颗粒接触角的分布表明，接触网络不是各向同性的，仅弱地依赖于摩擦。高承载力的结构，或力链，不发挥主导作用，在这些三维，卸载填料。
2002-08-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Vibration can enhance stick-slip behavior for granular friction
我们实验研究了二维滑块在由光弹性圆盘组成的颗粒衬底上缓慢拖动时的摩擦行为。滑块在平行于滑动的方向上以0至30 Hz的频率振动。施加的振动具有恒定的峰值加速度，这导致恒定的平均摩擦水平。令人惊讶的是，我们发现，粘滑行为，其中应力慢慢建立，并在间歇性的滑动释放，增强振动的频率增加。我们的研究结果表明，增加振动频率可能有助于将许多较小的重排组合成更少，但更大的雪崩式滑移，这是颗粒系统特有的机制。我们还研究了自仿射特性的力曲线随频率的变化，我们发现这种解释的额外支持。
2018-12-16 cond-mat.soft
Crossover from negative to positive shear rate dependence in granular friction
我们进行了一个实验的颗粒物质的摩擦性能在很宽的范围内的剪切速率，涵盖了准静态和惯性制度。我们表明，摩擦系数表现出负的剪切速率依赖性在准静态制度，而剪切速率的依赖性是积极的惯性制度。从负到正的剪切速率依赖性的这种交叉发生在临界惯性数处。这可以用两个物理过程之间的竞争来解释，即摩擦愈合和滞弹性。我们还发现，结果不依赖于晶粒的形状，在惯性制度的行为是定量的数值模拟中相同的。
2011-06-01 cond-mat.soft physics.geo-ph
Collapse of columns of granular rods
模拟结果提出了由棒状颗粒组成的颗粒柱的崩溃。如果摩擦系数足够大，或者杆足够长，柱可以是稳定的和独立的。不稳定的重力被杆之间增加的摩擦力抵消。与由球形颗粒制成的柱不同，这是可能的，因为杆接触可以沿着杆轴滑动以产生必要的“摩擦内聚”。
2023-01-13 cond-mat.soft
Granular aqueous suspensions with controlled inter-particular friction and adhesion
本研究通过碱性水解制备具有刺激响应表面的PMAA-Na颗粒，结合转鼓测试与AFM表征，揭示了离子价态、pH调控颗粒表面相互作用进而改变悬浮液摩擦与粘附特性的机制，为颗粒悬浮液流变研究提供了灵活平台。
2024-06-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Friction and the oscillatory motion of granular flows
本文报道了可蚀床面上二维颗粒流的数值模拟。广泛的目的是调查是否简单的流动模型颗粒物质表现出自发的振荡运动在一般的流动条件下，在这种情况下，颗粒之间的接触的摩擦性能是否可能影响这种振荡运动的存在或特性。不同系列的模拟分析表明，流动发展的振荡运动与一个明确定义的频率增加像速度的平方根的倒数。我们表明，振荡本质上是一种表面现象。振荡的振幅是较高的较低的体积分数，因此可以与流速和颗粒摩擦性能。对模拟单元的周期性几何形状的影响的研究显示没有显著的影响。这些结果进行了讨论，在声波砂。
2012-11-26 cond-mat.soft
Collective drifts in vibrated granular packings: the interplay of friction and structure
我们模拟了水平周期性边界条件下，垂直振动的致密颗粒填料。当水平对称性被无序或填充缺陷破坏时，整个介质的协调平移运动出现，并且振动足够弱以保持结构。我们认为，这种漂移起源于结构对称性破缺和摩擦力之间的相互作用，由振动板。一个非线性棘轮模型与粘滑再现了许多方面的现象。这里讨论的集体运动的基础最近观察到的现象与振动流化颗粒材料，如持续旋转和异常扩散。
2022-05-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Tailoring the frictional properties of granular media
提出了一种改变钠钙玻璃球表面粗糙度的方法，目的是调节颗粒间的摩擦力。系统地研究了化学腐蚀对颗粒表面形貌和体摩擦性能的影响。使用白光干涉测量法测量晶粒的表面粗糙度，其特征在于横向和垂直粗糙度长度尺度。水下休止角的测量，以了解整体摩擦行为。我们观察到，摩擦系数取决于垂直粗糙度长度尺度。我们还演示了散装表面粗糙度测量使用碳酸软饮料。
2011-08-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A driven two-dimensional granular gas with Coulomb friction
本文研究了均匀驱动的非弹性硬颗粒气体在库仑摩擦作用下的粗糙表面。静止状态以及完整的动态演化的平移和旋转颗粒温度的摩擦模型的三个参数的函数进行了研究。四个级别的近似（速度依赖）切向恢复的介绍和用于计算平移和旋转温度的平均场论。当将这些理论结果与随机驱动的单层颗粒受库仑摩擦的数值模拟进行比较时，我们发现，最简单的模型已经导致定性一致，但只有完整的库仑摩擦模型才能够定量地再现/预测所有摩擦量级的模拟结果。此外，该理论预测了两个弛豫时间的衰减到稳态。其中之一对应于平移和旋转自由度之间的平衡。另一个在大多数情况下较慢，是平移和旋转温度的共同弛豫速率的倒数。
2005-01-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Force Distributions in Frictional Granular Media
我们报告的联合实验和理论研究的概率分布函数（PDF的）的法向和切向（摩擦）力在无定形摩擦介质。我们同时考虑了法向力和切向力的联合概率密度函数，以及分别考虑了法向力和切向力的边际概率密度函数。最大熵的形式主义是利用所有这些情况下，确定适当的约束。良好的协议与实验和模拟数据的报告。建议的联合PDF（这似乎是新的文献）预测巨大的滑动事件在低压下，再次与观察一致。
2018-04-20 cond-mat.soft
Crossover from quasi-static to dense flow regime in compressed frictional granular media
研究了多轴压缩载荷作用下摩擦颗粒介质中多尺度力学性质向宏观力学失稳方向的演化。研究了成核接触滑动事件后剪应力重分布和剪应变局部化的空间相关性。我们报告增长相关长度相关的剪切应力和剪切应变场，同时发散接近过渡到一个密集的流态。这表明，从准静态到稠密流态的转变可以解释为临界相变。我们的研究结果表明，没有剪切带的特征厚度已形成在不稳定的发病。
2013-05-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dense granular flows: two-particle argument accounts for friction-like constitutive law with threshold
一个标量本构关系得到的致密颗粒流，无论是在惯性制度的粮食惯性占主导地位，并在粘性制度。考虑一对晶粒，而不是一个单一的晶粒，经典的论点产生的本构关系，表现出一个流动阈值表示为一个有限的有效摩擦在流动开始。不预测阈值的值。由此产生的法律似乎是与现有的数据兼容，提供了在高速（碰撞制度）的饱和度经验。两种制度的法律并不完全相同，这似乎表明不存在“普遍”法律。
2008-09-16 cond-mat.soft physics.class-ph
Constitutive Relations of Jammed Frictionless Granular Materials under Oscillatory Shear
本文采用离散元方法，数值研究了无摩擦堵塞颗粒材料在振荡剪切作用下的流变特性。结果表明，颗粒的剪应力和剪应变之间的本构关系强烈地依赖于振荡剪切的振幅和频率。对于小振幅区域，颗粒材料表现为Kelvin-Voigt模型表征的粘弹性材料，而对于大振幅区域，颗粒材料表现为屈服应力液体。我们发现，在大振幅振荡剪切作用下，颗粒的流变行为可以用唯象的本构模型来描述。
2013-03-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Origin of slow earthquake statistics in low-friction soft granular shear
Department of Earth and Space Science, The University of Osaka（大阪大学地球空间科学系）
本研究通过实验表明，低摩擦软颗粒剪切导致慢地震统计，其特征与水热条件下断层材料的粘滑行为一致。
2025-12-01 cond-mat.soft physics.geo-ph
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
The Rheology of Granular Mixtures with Varying Size, Density, Particle Friction and Flow Geometry
本文通过离散元模拟研究多分散颗粒混合物的流变行为，提出基于体积平均的标度方法，并引入融合μ(I)流变学与动理论的幂律模型，将局部与非局部流变数据统一到单一主曲线上。
2023-08-11 cond-mat.soft
Intruder in a two-dimensional granular system: Effects of dynamic and static basal friction on stick-slip and clogging dynamics
我们讨论了入侵者被弹簧拉过二维颗粒系统的模拟结果，使用的模型旨在深入了解Kozlowski等人描述的实验结果[Phys. Rev. E，100，032905（2019）]。在先前的研究中，观察到颗粒与基底之间存在基底摩擦，从而将入侵者的动力学从堵塞改变为粘滑。在这里，我们首先表明，我们的模拟结果与实验数据非常吻合的各种实验可访问的摩擦系数管理粒子相互作用和边界。然后，我们使用模拟来探索更广泛的参数空间，重点是粒子和基底之间的摩擦。我们考虑了一系列的静态和动态的基础摩擦系数，这是很难在实验中顺利变化。模拟结果表明，动态摩擦强烈影响粘滑行为时，系数降低到0.1以下，而静摩擦只起着边缘作用的入侵者动态。
2019-10-15 cond-mat.soft
Active Microrheology of Driven Granular Particles
当以恒定力$F_{ex}$拉动被驱动颗粒流体中的颗粒时，探针颗粒接近稳态平均速度$v$。该速度和相应的摩擦系数的探头$ζ=F_{ex}/v$内获得的模式耦合理论的示意性模型，并从事件驱动的模拟结果进行比较。对于小的和中等的阻力，该模型成功地描述了模拟结果的线性以及非线性区域：小阻力的线性响应制度（恒定摩擦）其次是剪切稀化（减少摩擦）的中等力。对于大的力量，该模型表明，随后增加的摩擦与数据的定性一致。在[Fiege等人，Granular Matter $\boldsymbol{14}$，247（2012）]通过简单的动力学理论解释。
2013-12-23 cond-mat.soft
Fragility and hysteretic creep in frictional granular jamming
在颗粒温度为零的准静态单轴压缩条件下，对二维摩擦双分散圆盘系统中的颗粒堵塞转变进行了实验研究。目前公认的结果表明，堵塞过渡发生在一个关键的包装分数$ϕ_c$。相比之下，我们观察到的第一个压缩循环表现出{ \it脆性} -亚稳态配置与同时堵塞和未堵塞的集群-在一个小的间隔在包装分数（$ϕ_1 < ϕ< ϕ_2$）。脆弱状态将定义$ϕ_c$的两个条件分开，其中压力的指数上升开始于$ϕ_1$，而盘位移的指数下降结束于$ϕ_2$。结果解释通过渗流机制的压力接触，集群的增长表现出很强的空间相关性与磁盘位移。用不同弹性模量$E$和摩擦系数$μ$的几种圆盘材料进行的测量表明，摩擦直接控制脆性状态的开始，但间接控制指数斜率。此外，我们实验证实了最近的预测有关的依赖$ϕ_c$的$μ$。在重复加载（压缩）下，系统在压力方面表现出滞后，并且起始$ϕ_c$随着重复次数缓慢增加。这种摩擦引起的滞后蠕变被解释为颗粒包的演变从一个亚稳态的最终结构稳定的配置。它示出依赖于准静态步长$Δϕ$，它提供了唯一的扰动机制，在实验方案中，和摩擦系数$μ$，其作用是稳定的包。
2012-07-17 cond-mat.soft
Unjamming of Granular Packings as a Constraint Satisfaction Problem: Evidence for a Growing Static Length Scale in Frictionless Packings
在软堵塞填料的物理学中，一个突出的问题是关于在非堵塞过渡附近出现的相关性的性质。在这项工作中，我们对待unjamming作为一个约束满足问题，并证明了静态的关联函数，探头的边界条件的敏感性，表现出发散的相关长度的包装被解压。这个长度尺度与均衡性有关，并且早先已经与均衡填充中软模的存在相联系。的关联函数的形式是非常相似的马赛克理论中预测的玻璃化转变，我们与包装的熵的增长相关性的性质。
2010-07-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical equivalence of reduced gravity and enhanced friction in granular packings
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）；East China Normal University（华东师范大学）；Chengdu University of Technology（成都理工大学）
研究通过X射线断层扫描对比不同重力及摩擦力下颗粒堆积，发现降低重力与增强摩擦力效果类似，二者能使颗粒堆积呈现相同特性，源于机械稳定性约束松弛，重力还保留独特接触尺度特征，为颗粒堆积提供统一统计描述。
2026-07-20 cond-mat.soft
