Critical scaling in linear response of frictionless granular packings near jamming
通过分析无摩擦颗粒介质的线性响应，研究了无摩擦颗粒介质在阻塞转捩以上的标度行为的起源。对局部强迫的响应是非自平均的，并且在干扰过渡处发散的长度尺度上波动。在干扰转捩附近，对全球强迫的响应变得越来越非仿射。这是由于接近的软盘模式，其影响，我们的特点是局部线性响应。我们发现，当地的响应也支配的弹性常数和接触数的异常标度。
2006-10-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Critical Scaling of Compression-Driven Jamming of Athermal Frictionless Spheres in Suspension
我们研究数值系统的无热，过阻尼，无摩擦的领域，在非布朗悬浮，在二维和三维。以固定的压缩率$\dotε$各向同性压缩系统，我们研究了在干扰过渡的临界行为。有限的压缩率引入了一个控制时间尺度，它允许人们探测与干扰相关的临界时间尺度。正如以前发现的稳态剪切驱动的堵塞，我们发现压缩驱动的堵塞，压力服从一个关键的缩放关系作为包装分数$ϕ$和压缩率$\dotε$的函数，并且体积粘度$p/\dotε$发散堵塞。缩放分析确定与压缩驱动的干扰转变相关联的临界指数。我们的研究结果表明，应力各向同性，压缩驱动，堵塞可能是在相同的普遍性类应力各向异性，剪切驱动，堵塞。
2021-04-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Discontinuous rigidity transition associated with shear jamming in granular simulations
我们调查的刚性过渡与剪切堵塞在无摩擦，以及摩擦，磁盘填料在准静态制度和低剪切速率。对于无摩擦圆盘，在准静态剪切作用下的过渡是不连续的，在阻塞过渡处瞬时出现一个跨越刚性团簇的系统。对于摩擦系统，过渡似乎连续有限的剪切速率，但变得尖锐的较低的剪切速率。在准静态极限，它是不连续的，在无摩擦的情况下。因此，我们的研究结果表明，与剪切堵塞的刚性过渡是不连续的，在过去的各向同性堵塞的无摩擦颗粒，因此，在一般的堵塞过渡的统一功能证明。
2023-01-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology of sheared granular particles near jamming transition
研究了剪切颗粒材料在堵塞转变点附近的流变特性。我们数值确定的临界分数和指数的干扰过渡使用有限尺寸标度和非线性最小化方法称为Levenberg-Marquardt算法的值。指数接近我们以前的理论预测，但有一个小的差异，如果临界点是独立确定的。
2012-08-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Edwards thermodynamics of the jamming transition for frictionless packings: ergodicity test and role of angoricity and compactivity
本文阐述了如何平衡统计力学的工具可以帮助解释一个远离平衡的问题：堵塞过渡无摩擦颗粒材料。爱德华兹的想法包括提出一个统计合奏的体积和应力波动，通过热力学概念的熵，紧致性，X和angoricity，A（两个温度一样的变量）。我们发现爱德华兹热力学能够描述的干扰转变（J点）。使用系综形式主义，我们阐明了以下几点：（i）我们测试相结合的体积应力系综通过比较的统计特性的堵塞的配置获得的动力学与那些平均在系综的最小值的势能景观作为遍历性的测试。这两种方法之间的协议支持“热化”的想法，在给定的angoricity和压实。(ii)微正则系综分析支持了晶粒的最大熵原理。(iii)密集变量通过一系列标度关系描述干扰方法，如A { \to } 0+和X { \to } 0-。由于力-体积耦合，可以通过由A和X的贡献组成的“阻塞温度”TJ来精确地探测阻塞转变。(iv)热力学框架揭示了干扰相变的顺序，通过显示在干扰的压力和体积等可观测量的临界波动的情况下。(v)最后，我们阐述了与相关研究的比较，显示了微观状态的等概率故障。
2011-01-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rigid cluster decomposition reveals criticality in frictional jamming
本文在刚性渗流理论的框架内研究了摩擦阻塞过渡的性质。将缓慢剪切的摩擦填料分解为刚性簇和松软区域，推广了包含摩擦接触的卵石博弈。我们发现了一个二阶过渡控制的出现一个系统跨越刚性集群伴随着一个关键的集群大小分布。刚性簇也与刚性的常用度量相关。我们将此结果与无摩擦干扰，刚性集群大小分布是非临界的。
2015-08-01 cond-mat.soft
Criticality and marginal stability of the shear jamming transition of frictionless soft spheres
我们数值研究的临界行为和边缘稳定性的剪切干扰过渡的无摩擦软球，观察到发生在一个有限的密度范围内，与各向同性干扰的密度高于最小干扰（J点）密度。几个量显示出以与各向同性堵塞点相同的方式在剪切堵塞点附近缩放。我们计算的指数与小的力分布和粒子间的间隙分布，并表明，相应的指数是一致的边缘稳定性条件观察到的各向同性干扰，并与预测的平均场论的干扰硬球。
2022-01-24 cond-mat.soft
Jamming of packings of frictionless particles with and without shear
通过最小化无摩擦颗粒填充的焓，我们得到堵塞的固体在所需的压力，因此调查堵塞过渡剪切和不剪切。在这两种情况下，典型的缩放关系的干扰过渡恢复。与没有剪切的系统相比，剪切驱动的堵塞转变发生在较高的填充分数下，堵塞的固体更坚硬，具有各向异性力网络。此外，通过引入宏观摩擦系数，我们提出了一个解释之间的剪切和非剪切系统在固定压力下的包装分数差距。
2018-04-22 cond-mat.soft
Universality of stress-anisotropic and stress-isotropic jamming of frictionless spheres in three dimensions: Uniaxial vs isotropic compression
我们数值研究了三维系统的无热，过阻尼，无摩擦球，使用一个简化的非布朗悬浮模型。我们计算的体积粘度下的单轴和各向同性压缩作为一种手段来解决的问题，是否应力各向异性和应力各向同性干扰是在同一个关键的普遍性类。进行临界尺度分析的系统压力$p$，剪切应力$σ$，和宏观摩擦$μ=σ/p$，作为功能的颗粒包装分数$ϕ$和压缩率$\dotε$，我们发现所有的关键参数比较各向同性和各向异性的情况下，很好的协议。特别地，我们确定当从下面接近堵塞时，体积粘度发散为$p/\dotε\sim (ϕ_J-ϕ)^{-β}$，具有$β=3.36\pm 0.09$。我们进一步证明，每个粒子的平均接触数$Z$也可以写在一个缩放形式的$ϕ$和$\dotε$的函数。再次，我们发现单轴和各向同性的情况下，很好的协议。我们将我们的结果与先前的模拟和理论预测进行比较。
2022-03-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Critical Scaling of Shear Viscosity at the Jamming Transition
本文对零温下二维模型颗粒物质的堵塞相变输运行为进行了数值模拟。对于具有软核相互作用的扩散移动颗粒，剪切粘度η被计算为颗粒体积密度ρ和施加的剪切应力σ的函数。我们发现一个很好的缩放崩溃，我们的数据作为一个函数的缩放变量σ/|ρ_c-ρ|其中ρ_c是σ=0（“点J”）处的临界密度，Δ是交叉标度临界指数。我们的结果表明，干扰是一个真正的临界现象，扩展到驱动的稳态沿非平衡σ轴的ρ-σ相图。
2007-10-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A review on shear jamming
本文综述剪切阻塞的实验、模拟与理论进展，通过广义相图统一无摩擦与有摩擦体系，并阐明其临界性、弹性及与多种流变现象的联系。
2023-06-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Jamming of frictional spheres and random loose packing
利用计算机模拟研究了摩擦系数$μ$对无序颗粒填料堵塞性能的影响。压缩，软球填料被带到堵塞过渡-填料失去机械稳定性的点-通过减少包装分数。堵塞过渡处的堆积分数的值$ϕ^μ_{c}$从零摩擦的随机紧密堆积点逐渐减小到与随机松散堆积一致的值，因为摩擦系数增加了几个数量级。这伴随着在阻塞转变处的配位数$z^μ_{c}$的减少，其随着摩擦的增加从大约6变化到4。普遍的幂律缩放观察到的压力和协调数作为距离的函数，从广义的，摩擦相关的干扰点。还报告了$ϕ^μ_{\rm c}$、$z^μ_{\rm c}$和$μ$之间的各种幂律。还研究了填料制备历史的依赖性。
2011-07-29 cond-mat.soft
Shear thickening of cornstarch suspensions as a re-entrant jamming transition
我们研究了玉米淀粉悬浮液的流变学，玉米淀粉悬浮液是一种非布朗粒子的致密体系，具有剪切增稠性，即粘度随着剪切速率的增加而增加。使用MRI测速仪，我们表明，悬浮液具有屈服应力。从经典流变学可以得出，作为所施加应力的函数，悬浮液首先是固体（屈服应力），然后是液体，然后当其剪切增稠时再次是固体。发现增稠的起始剪切速率取决于测量几何形状：剪切单元的间隙越小，发生增稠的剪切速率越低。剪切增稠则可以解释为雷诺双折射的结果：在流动下的系统想要膨胀，但相反地经历了堵塞转变，因为它是受限的，如通过测量作为剪切速率的函数的悬浮液的膨胀所证实的。
2007-09-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Flow, Ordering and Jamming of Sheared Granular Suspensions
采用定体积分子动力学模拟研究了颗粒悬浮体在恒定剪切力作用下的流变特性。我们推导出系统的“流程图”中的体积分数/应力平面$(ϕ,F)$：在低$ϕ$的流动是无序的，与粘度服从Bagnold样的缩放只有在小$F$和发散的堵塞点接近，如果剪切应力是足够强，在较高的$ϕ$有序的流动状态被发现，有序/无序过渡的粘度急剧下降的标志。一个广泛的干扰区域也观察到，在类比与热系统的玻璃态区域，缓慢的动力学随后动力学逮捕时发生的有序过渡被阻止。
2008-02-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The jamming transition as probed by quasistatic shear flow
我们研究的流变学的软，无摩擦的颗粒接近堵塞的无定形包装。实现准静态模拟方法，我们生成一个定义良好的合奏状态，直接采样系统在其屈服应力。从自由流动状态到屈服应力情况的连续堵塞过渡发生在定义良好的填充分数处，其中观察到均衡固体的标度律特征。我们建议，在过渡下方观察到的长程相关性主要由这个均衡点，而在过渡上方观察到的长程相关性是致密、无序弹性介质的特征。
2009-05-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Schematic mode coupling theories for shear thinning, shear thickening, and jamming
模式耦合理论（MCT）似乎可以解释胶体玻璃化转变的几个方面，尽管不是全部（特别是当存在短程吸引力时）。MCT的发展，从统计力学的合理基础，定性地解释非线性流动行为，如硬球胶体玻璃的屈服应力。到目前为止，这些理论只能预测剪切变稀行为，而在实际胶体中，剪切变稀和剪切增稠都可以发现。然而，后一种观察可以通过假设MCT顶点不仅是应变率的递减函数（如从第一原理发现的），而且是应力的递增函数来合理化。在高度简化的示意性MCT模型中，这不仅可以导致不连续的剪切增稠，而且可以导致在外部应力的影响下流体相的完全停滞（“完全堵塞”）。
2003-10-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Force networks and jamming in shear deformed sphere packings
抵抗剪切变形的自组织结构的形成已经在剪切堵塞和增厚的背景下进行了讨论[1-3]，其中摩擦力起着关键作用。然而，剪切导致了即使在无摩擦填料[4]中堵塞所必需的几何特征。我们分析的条件，在这样的组件解决力和扭矩的平衡条件，他们的接触几何堵塞。我们证明，并与摩擦模拟验证，均衡条件平均接触数Z = D + 1（空间维度D = 2，3）持有在干扰有限和无限摩擦，以上的随机松散堆积密度。我们证明了剪切干扰阈值满足最近提出的无摩擦系统干扰的边缘稳定性条件[5]。我们对D = 2进行了刚性渗流分析[6，7]，发现刚性渗流先于剪切堵塞，然而这与过约束区域的渗流相一致，导致识别出类似于共价玻璃中观察到的中间相[8]。
2017-05-29 cond-mat.soft
Disentangling the role of structure and friction in shear jamming
为了理解致密颗粒物质的力学和流动行为，并探索从流体到结构停滞或堵塞状态的转变的普遍方面，对球体的非晶填充进行了深入的研究。最近相当多的注意力集中在各向异性填充的摩擦颗粒产生的剪切变形导致剪切堵塞，这发生在以下的堵塞密度的各向同性填充的无摩擦颗粒。为了解开剪切变形引起的结构和摩擦在产生剪切干扰的作用，我们研究了剪切组件的无摩擦球计算，在很宽的密度范围内，远低于各向同性干扰点。我们证明了出现的各种几何特征的堵塞填料的剪切应变的增加。的平均接触数和接触力的分布表明存在一个阈值密度，远低于各向同性干扰点，高于该点发生质的变化，在剪切配置的干扰行为。我们表明，在这个阈值密度以上，摩擦稳定我们产生的剪切配置。因此，我们的研究结果揭示了出现的几何特征的堵塞状态的剪切变形的结果，而摩擦是有助于稳定填料在一个范围内的密度低于各向同性堵塞点。
2015-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
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
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
Jamming with tunable roughness
我们引入了一个新的模型来研究表面粗糙度对干扰过渡的影响。通过数值模拟，我们表明，对于一个光滑的表面，干扰过渡密度和接触数在过渡点都增加增加非球面，椭球和spherocylinders。相反，对于粗糙表面，这两个量都减少，与摩擦颗粒的行为定量一致。此外，在库仑摩擦定律所对应的极限下，该模型满足前人提出的广义均衡性判据。我们引入一个计数参数，证明这一标准，并解释它的几何。最后，我们提出了一个简单的理论来预测接触数在有限摩擦力分布的知识在无限摩擦极限。
2020-05-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Emergent SO(3) Symmetry of the Frictionless Shear Jamming Transition
研究了无热无摩擦软球的剪切卡住问题，发现在热力学极限下，存在一种弹性性质不同于各向同性卡住状态的剪切卡住状态。例如，剪切堵塞状态可以具有在热力学极限中的非零残余剪切应力，其由长程应力-应力相关性引起。结果，剪切模量和体积模量的比率，在各向同性堵塞系统中，随着从上方接近堵塞过渡而消失，而是接近常数。尽管有这些惊人的差异，我们认为，在更深的意义上，剪切干扰和各向同性干扰过渡实际上有相同的对称性，并通过旋转弹性模量张量的六维基础，可以充分理解的差异。
2017-03-23 cond-mat.soft
Shear jamming transition in alternating shear rotation for frictional and frictionless suspensions
本文通过数值模拟研究摩擦与无摩擦悬浮液的交替剪切旋转，揭示角度对阻塞点、接触与流体动力学应力及微观结构的不同影响。
2025-03-16 cond-mat.soft
Friction-mediated flow and jamming in a two-dimensional silo with two exit orifices
我们表明，颗粒间的摩擦系数显着影响的流动和堵塞行为的颗粒状材料通过孔的二维筒仓中存在的另一个孔位于其附近。从通过较大孔口的连续流发出的波动导致通过较小孔口的间歇流，该间歇流包括连续堵塞和流动事件。堵塞和流动事件的平均持续时间分别随颗粒间摩擦系数的增加而单调增加和减少。然而，解卡实例（$n_{u}$）的频率显示出非单调行为，包括随着摩擦系数的增加而增加，然后减少。在最大值的两侧的下降，代表着一个系统逐渐向永久堵塞或永久流动状态移动。整体行为显示出对孔间距离的系统依赖性，孔间距离决定了到达较小孔的波动强度，从而导致不堵塞的情况。堵塞和流动时间的概率分布是几乎相似的摩擦系数和孔间距离的不同组合的研究，分别表现出指数和幂律的尾巴。
2019-07-05 cond-mat.soft
Shear hardening in frictionless amorphous solids near the jamming transition
本文通过数值模拟与弹性理论研究深度退火无摩擦堆积体的剪切硬化，揭示键数增加及键取向各向异性、长程关联两个微观起源，补充了阻塞转变的临界普适规律。
2023-02-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Jamming Transition and the Marginally Stable Solid
本文从理论、实验和数值计算三个方面对干扰物理进行了综述。我们总结了干扰和边缘稳定固相的平均场论，特别强调了它与玻璃的复本对称性破缺理论的联系。我们报告验证的平均场论干扰的临界行为附近的过渡的实验和数值研究。特别是，我们描述的物理干扰的摩擦，球形粒子，以及最近的工作干扰的摩擦，非球形粒子和摩擦，近球形粒子。我们还提出了目前的努力，扩大平均场论系统，更接近外部驱动的颗粒介质，细胞聚集体，和活性胶体悬浮液。
2022-09-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
From yielding to shear jamming in a cohesive frictional suspension
模拟被用来研究稳定的剪切流变学的摩擦颗粒表现出不连续的剪切增稠和剪切堵塞，在有限范围内的凝聚力的相互作用导致的屈服应力的稠密悬浮液。我们开发了一个本构模型，结合屈服行为和剪切变稀在低应力下的摩擦剪切增稠在高应力下，在很好的模拟结果。这项工作表明，在屈服应力以下的固体和在剪切堵塞状态下的固体之间存在明显的差异，因为这两者发生在广泛分离的应力水平下，由材料可流动的应力区域分离。
2018-09-17 cond-mat.soft
Statistics of Conserved Quantities in Mechanically Stable Packings of Frictionless Disks Above Jamming
我们数值模拟机械稳定填料的软核，无摩擦，bidisperse磁盘在两个维度上，上面的干扰包装分数$ϕ_J$。对于一个固定的各向同性的全球应力张量的配置，我们计算的平均值，方差和相关性的保守量（应力$Γ_{\cal C}$，力瓦面积$A_{\cal C}$，Voronoi体积$V_{\cal C}$，粒子数$N_{\cal C}$，和小粒子数$N_{s{\cal C}}$）的紧凑的粒子${\cal C}$，作为集群大小和全球系统应力的函数。我们发现几个显着的差异取决于集群${\cal C}$是否是由一个固定的半径$R$或一个固定数量的粒子$M$定义。我们评论的影响，我们的研究结果的最大熵模型堵塞包装。
2014-10-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology and dynamical heterogeneity in frictionless beads at jamming density
我们调查的非弹性（但无摩擦）颗粒的组装接近堵塞密度的流变特性，使用数值模拟，在其中实现了恒定的剪切速率$\dotγ$的均匀稳定状态。该系统表现为幂律流体，并估计相关指数;例如，剪切应力与$\dotγ^{1/δ_S}$成比例，其中$1/δ_S=0.64(2)$。研究还发现，速度的弛豫时间$τ$和相关长度$ξ$均服从幂律增加：$τ\sim\dotγ^{-β}$和$ξ\sim\dotγ^{-α}$，其中$β=0.27(3)$和$α=0.23(3)$ .
2015-12-20 cond-mat.soft
Controlling Shear Jamming in Dense Suspensions via the Particle Aspect Ratio
颗粒在液体中的稠密悬浮液表现出丰富的非牛顿行为，如剪切增稠和剪切堵塞。已知剪切增稠通过增加颗粒的摩擦相互作用以及通过使它们的形状更加各向异性来增强。然而，对于剪切堵塞，仅研究了颗粒间摩擦的作用，而改变颗粒形状的效果迄今尚未得到系统的研究。为了解决这个问题，我们在这里合成光滑的二氧化硅颗粒和设计的颗粒表面化学产生强烈的摩擦相互作用，使致密的，水悬浮液的球体表现出明显的剪切堵塞。然后，我们改变颗粒的纵横比从$Γ$ =1（球）到$Γ$ =11（细棒），并进行流变测量，以确定颗粒各向异性对剪切堵塞及其前体，不连续剪切增稠的影响。保持摩擦相互作用固定，我们发现，增加纵横比显着减少$ϕ_m$，最小的颗粒堆积分数可以观察到剪切堵塞，低$ϕ_m=33\%$的值为$Γ$ =11。由于摩擦和形状各向异性，独立控制颗粒相互作用的能力产生的悬浮液的增稠和干扰能力的基本见解，并提供了一个框架，合理设计剪切干扰特性。
2019-01-13 cond-mat.soft
Shear jamming and shear melting in mechanically trained frictionless particles
我们调查的临界附近的堵塞过渡在静态系统和剪切下考虑的影响，机械训练的堵塞过渡和非线性流变学。我们模拟无摩擦软粒子进行无热准静态剪切使用初始配置训练与无热准静态循环体积变形。初始配置$φ_{\rm J0}$的干扰转换密度通过调整机械训练的“深度”而系统地改变。我们施加一个稳定的剪切这些配置，并观察剪切堵塞（由于剪切刚度的增益）或剪切熔化（由于剪切刚度的损失），这取决于训练的深度和接近堵塞过渡密度。我们还观察到，特征应变，在剪切堵塞或熔化发生，发散在一个独特的密度$φ_{\rm JS}$。这是由于在剪切作用下，阻塞转变密度从$φ_{\rm J0}$转变为$φ_{\rm JS}$，这与初始构型的记忆丧失有关。最后，我们彻底调查非线性流变学附近的干扰过渡密度，和以前的工作相反，我们发现一个非线性的“软化”发生在下面，以及上面的干扰过渡密度。
2020-03-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Shear yielding and shear jamming of dense hard sphere glasses
我们调查的致密硬球玻璃的剪切应变的响应，在很宽的范围内的压力范围从玻璃化转变到无限压力堵塞点。在密度剪切应变平面的相图解析计算使用平均场无限维的解决方案。我们发现，就在上述的玻璃化转变，玻璃一般产量在有限的剪切应变。在平均场图中，屈服转变是存在无序时的旋节点。相反，在较高的密度，我们发现，玻璃一般堵塞在有限的剪切应变：堵塞过渡防止屈服。剪切屈服线和剪切堵塞线在临界点处汇合，在该临界点附近，系统在非常大的剪切应力下屈服。在这一点上，一个高度非平凡的屈服动力学的特点是系统跨越无序骨折的预期。
2017-01-30 cond-mat.soft
Dimensionality and viscosity exponent in shear-driven jamming
在零温度下，在三维的双分散无摩擦粒子的收集模拟与剪切驱动的动力学，目的是在二维的行为进行比较。相反的流行的图片，并在对比的结果从各向同性干扰压缩或淬火，我们发现，在三维的临界指数是不同的，在二维和三维的剪切驱动的干扰属于不同的普适性类。
2018-09-21 cond-mat.soft
Fluctuations and correlations during the shear flow of elastic particles near the jamming transition
我们提出了一个数值研究的流动的一个组件的无摩擦软磁盘在零温度下，在附近和略高于堵塞密度。我们发现，一些流动特性，如接触或剪切模量的数量的波动，显示一个关键的行为，这是由接近堵塞点。然而，在准静态变形过程中的动力学相关性是非临界的，并且由系统尺寸决定。在有限的应变率，这些动态相关性获得一个有限的，应变率依赖的振幅，减少时，从上面接近堵塞点。
2010-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear jamming and fragility in dense suspensions
剪切引起的堵塞现象是稠密悬浮液复杂流变行为中的一个因素。这种剪切堵塞状态是脆弱的，即，它们对于与产生它们所施加的应力不相容的施加应力是不稳定的。这种特殊的流动历史依赖的应力响应是由于流动诱导的微观结构。为了研究在恒定剪切应力下实现的堵塞状态，我们对具有摩擦接触力和流体动力润滑力的非布朗粒子进行了动态模拟。我们发现明确的签名，区分这些脆弱的国家从更传统的各向同性堵塞状态。
2019-05-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Tuning Interparticle Hydrogen Bonding in Shear-Jamming Suspensions: Kinetic Effects and Consequences for Tribology and Rheology
稠密悬浮液的剪切堵塞可以受到颗粒之间分子尺度相互作用的强烈影响，例如通过化学控制它们的氢键结合倾向。然而，氢键不仅增强颗粒间摩擦，剪切干扰的关键参数，但也介绍了（可逆）粘附，其相互作用与剪切干扰系统中的摩擦至今仍不清楚。在这里，我们提出了原子力显微镜的研究，以评估颗粒间的粘附力，它与摩擦的关系，以及这些属性是如何影响尿素，一种分子，干扰氢键。我们的动力学特性的这一过程与核磁共振，它与流变测量的宏观流动行为的时间依赖性。我们发现，时间依赖性的尿素吸附减少摩擦和粘附，导致在剪切堵塞发病的转变。这些结果扩展了我们对化学效应对剪切干扰性质的机械理解，为基础研究和应用开辟了新的途径。
2019-01-15 cond-mat.soft
Critical scaling and soft granular rheology of frictionless non-Brownian suspensions across jamming
Univ. Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Grenoble INP（格勒诺布尔国立理工学院）
通过三维模拟研究无摩擦非布朗可变形颗粒悬浮液跨堵塞转变的流变行为，开展临界标度分析证实剪切驱动堵塞为二阶临界现象，构建流态图谱并提出软颗粒流变标度关系，实现宽范围动力学与密度区间的数据塌缩与预测。
2026-09-04 cond-mat.soft
Jamming, Friction and Unsteady Rheology
探讨了颗粒介质、分子玻璃和复杂流体中摩擦和堵塞之间的联系。本文首先回顾了测量摩擦的方式，观察到的结果的类型，以及宏观表面之间接触的几何形状。然后简单的模型的起源静摩擦进行了说明。这些都无法解释宏观物体之间静摩擦的普遍观测。表面粗糙度和化学不均匀性的影响进行了讨论，并示出在我们的三维世界中产生指数弱的静摩擦。相比之下，堵塞的“第三机构”之间存在的大多数表面被证明产生静摩擦，这是符合宏观测量。分子薄流体膜堵塞的实验和模拟研究进行了描述，并与体玻璃化转变的研究。本文的结论是考虑不稳定的粘滑运动时，经常出现的系统变得足够大的应力unjammed。不同类型的粘滑运动的识别，并探讨其起源。
1999-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dissipation and velocity distribution at the shear-driven jamming transition
本文研究了零温下二维过阻尼剪切驱动无摩擦圆盘在阻塞转变时的能量耗散和粒子速度分布。我们发现，耗散是由最快的粒子和负责的耗散粒子的分数减少接近零的干扰。这些粒子属于速度分布的代数尾，当接近干扰时，该速度分布接近$\sim v^{-3}$。我们进一步发现，不同的速度不同的措施发散，这意味着像“典型速度”的概念可能不再使用-一个发现，应该有影响的分析方法剪切驱动的干扰。
2016-02-12 cond-mat.soft
Critical Scaling of Shearing Rheology at the Jamming Transition of Soft Core Frictionless Disks
我们进行数值模拟，以确定在两个维度的软磁盘模型中的稳态剪切流的剪切应力和压力，在零温度附近的堵塞过渡的JU-J。我们使用临界点缩放分析，以确定在堵塞的临界行为，我们发现，它是至关重要的，包括校正缩放的可靠分析。我们发现，这些修正的相对大小是小得多的压力比剪切应力。此外，我们发现一个超线性行为的压力和剪切应力以上的EJ，无论是从缩放分析和直接分析的压力数据外推到极限的剪切速率消失。
2010-10-28 cond-mat.soft
Variable-cell method for stress-controlled jamming of athermal, frictionless grains
提出了一种新的方法来模拟多面体晶粒在受控应力下的堵塞，该方法通过包含晶粒的周期单元的度量张量来引入全局自由度。在静水/各向同性应力和非热条件下的堵塞导致在零剪切应力下的理想堵塞点的精确定义。流体静力学堵塞的四面体的结构表现出较少的平移顺序和较低的堵塞点密度比以前描述的“最大随机堵塞”硬四面体。在相同的条件下，立方体堵塞的程度可以忽略不计。八面体对称的颗粒在大系统极限中堵塞，在缺乏有序的情况下具有丰富的面-面接触。对于足够大的面-面接触数，形成跨越整个模拟盒的重叠簇。流体静力学堵塞的四面体和立方体的剪切应力扰动的响应也证明了与可变的细胞方法。
2014-02-22 cond-mat.soft
Search for Hyperuniformity in Mechanically Stable Packings of Frictionless Disks Above Jamming
我们数值模拟了两维软核，无摩擦，双分散盘的机械稳定填充，高于干扰填充分数phi_J。对于具有固定各向同性全局应力张量的配置，我们研究了局部填充分数phi（r）的波动，以测试这种配置是否显示出被声称精确存在于phi_J的超均匀性。对于我们的配置，由快速淬火协议产生的，我们发现，超均匀性只持续到一个有限的长度尺度，并且该长度尺度似乎保持有限的系统应力减少到零，即朝着堵塞过渡。我们的研究结果表明，在干扰的超均匀性的存在下，可能是敏感的特定协议用于构建被卡住的配置。
2015-12-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Dynamic length scales in athermal, shear-driven, jamming of frictionless disks in two dimensions
我们对二维非热剪切、双分散、无摩擦圆盘进行了数值模拟。从一个适当定义的速度关联函数，我们确定，有两个不同的长度尺度，$ξ$和$\ell$，作为干扰过渡接近。我们分析了我们的结果，使用一个关键的关联函数的缩放anodium，并认为，更发散的长度$\ell$是一个危险的不相关的缩放变量的后果，它是$ξ$，这是相关的长度，确定了系统的粘度的分歧，从下面的液相中接近堵塞。我们发现$ξ\sim (ϕ_J-ϕ)^{-ν}$随临界指数$ν=1$发散。我们提供的证据表明，$ξ$措施的波动在粒子速度场的旋转的长度尺度，而$\ell$措施的波动在速度场的发散的长度尺度。
2020-10-22 cond-mat.soft
Force networks and the dynamic approach to jamming in sheared granular media
发散的相关长度上的任何一方的堵塞过渡制定的流变模型的颗粒剪切流，应力通过力链网络的传播的基础上。该模型预测了三种不同的流态，其特征在于剪切速率依赖的应力张量，已在模拟和实验中观察到。分离的流动状态的边界是定量确定的和可测试的。在堵塞的颗粒固体的限制，该模型预测所观察到的异常缩放的剪切模量和屈服时的剪切应变的新关系。
2006-12-28 cond-mat.soft
Macroscopic Discontinuous Shear Thickening vs Local Shear Jamming in Cornstarch
我们研究了玉米淀粉中不连续剪切增稠（DST）的出现，通过结合宏观流变学和局部磁共振成像（MRI）测量。我们带来的证据表明，宏观DST观察到只有当流分离成低密度流动和高密度堵塞区域。在剪切增稠稳定状态下，流动区域的局部流变性不是DST，而是显著的剪切稀化。因此，我们的数据表明，在DST期间测得的应力跳，在玉米淀粉，不捕获一个次要的，高粘度的分支的本地稳定流变学，但结果从剪切堵塞限制的存在，在体积分数相当显着低于随机紧密包装。
2015-01-22 cond-mat.soft
Universality of Jamming Criticality in Overdamped Shear-Driven Frictionless Disks
我们在两个不同的能量耗散模型下，研究了二维过阻尼剪切驱动无摩擦圆盘的干扰跃迁的临界性：（i）Durian的气泡模型，其耗散与接触的颗粒的速度差成比例，以及（ii）Durian的“平均场”近似（i），由于颗粒和平均均匀剪切流速之间的速度差而具有耗散。通过考虑速度的相关性，有限尺寸的行为的压力，和粘度的压力模拟，我们认为，这两个模型共享相同的临界行为。
2014-09-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Duality in Shearing Rheology Near the Athermal Jamming Transition
我们考虑了软核无摩擦圆盘在非热干扰跃迁附近的二维流变学。从双分散，过阻尼，粒子的数值模拟，我们认为，低于干扰的粘度的发散特性的硬核限制，独立于特定的软核相互作用。我们开发了一个从软核到硬核粒子的映射，恢复了早期尺度分析中发现的所有关键行为。使用这个映射，我们推导出一个对偶关系，给出了指数的非线性赫歇尔-Bulkley流变学以上堵塞的发散粘度以下堵塞的指数。
2012-07-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Athermal Jamming vs Thermalized Glassiness in Sheared Frictionless Particles
对二维软核无摩擦圆盘进行了数值模拟，研究了简单液体的行为与热温度$T$、填充率$ϕ$和均匀剪切应变率$\dotγ$的关系.从我们的软核结果推断硬核极限，我们发现它取决于两个参数$ϕ$和$T/\dotγ$。$T/\dotγ\to 0$定义了无热极限，其中剪切驱动的堵塞转变发生在明确定义的$ϕ_J$。$T/\dotγ\to\infty$定义了在$ϕ_G$下可能发生平衡玻璃化转变的热化极限。这一结论表明，无热堵塞和平衡玻璃化行为不是由同一个临界点控制的。初步结果表明是$ϕ_G <ϕ_J$。
2012-11-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
High-speed ultrasound imaging in dense suspensions reveals impact-activated solidification due to dynamic shear jamming
稠密悬浮体的一个显著特性是它们可以在突然的冲击下从静止的液体状转变为固体状。以前的工作表明，这种影响引起的固化涉及快速移动的堵塞前线，但是，这个过程的细节仍然没有解决。在这里，我们使用高速超声成像来非侵入性地探测稠密悬浮液的内部如何对冲击作出反应。测量的声速，我们表明，固化的进展，而没有检测到的增加，包装分数，和成像的不断变化的流场，我们发现，剪切强度最大化的权利，在堵塞前。总之，这提供了直接的实验证据，剪切，而不是致密化，作为驱动的转化为固体状的行为。基于这些研究结果，我们提出了一个新的模型来解释的各向异性的传播速度的前和描绘的发病条件的动态剪切干扰悬浮液。
2016-04-01 cond-mat.soft
Relaxation dynamics and long-time tails explain shear-induced diffusion of soft athermal particles near jamming
Kyoto Sangyo University（京都产业大学）；The University of Osaka（大阪大学）
研究通过数值方法探讨二维软无热粒子的剪切诱导扩散，发现格林-库波公式中的均方横向速度和松弛时间在接近阻塞时符合临界标度，长时尾部导致格林-库波公式发散。
2025-09-25 cond-mat.soft
A jamming plane of sphere packings
由于其在软物质如液体、玻璃、胶体、泡沫和颗粒物质中的广泛相关性，以及其与球填充问题和最优化问题的深刻联系，干扰的概念引起了极大的研究兴趣。在这里，我们表明，无摩擦球的非晶堵塞状态的域可以显着地扩展，从众所周知的堵塞点在一个固定的密度，一个堵塞平面，跨越密度和剪切应变轴。我们探索的干扰飞机，通过压缩和剪切干扰的非热和热模拟，与一个有效的交换算法的帮助下，准备初始平衡配置。根据干扰机从初始构形到干扰的路径可逆性，将干扰机分为可逆干扰和不可逆干扰两种状态。我们的研究结果表明，不可逆的干扰行为反映了从亚稳玻璃盆地的初始配置所属的逃逸，或没有这样的盆地。所有的堵塞状态，无论是压缩或剪切堵塞，都是均衡的，并表现出相同普适性等级的堵塞临界性。然而，各向异性的接触网络的非平凡地依赖于堵塞密度和应变。在干扰平面上的所有状态点中，该干扰点是唯一的，具有最小的干扰密度和最大的随机性。对于格状填充，堵塞面收缩成一条剪切堵塞线，与初始构型无关。我们的研究为解决长期存在的随机密排问题铺平了道路，并提供了一个更完整的框架来理解干扰。
2021-03-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
