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
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
Hyperstaticity and loops in frictional granular packings
用代数方法和数值模拟方法分析了理想刚性圆盘颗粒堆积的超静定性质。颗粒的基本环成为解决超静定性的基本元素。由奇数个颗粒组成的环与由偶数个颗粒组成的环的行为不同。对于奇数圈，潜在应力是外部的，其特征在于每个圈周围的摩擦力之和。对于偶数环，潜在应力是内部的，其特征在于每个环周围的摩擦力的交替总和。这两种类型的回路和的统计被发现是吉布斯的“温度”是线性的摩擦系数μ时，μ <1。
2009-06-09 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
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
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 and non-critical jamming of frictional grains
通过研究摩擦颗粒介质的振动特性随压力p和摩擦系数μ的变化关系，探讨了摩擦颗粒介质堵塞转变的本质。振动态的密度表现出从频率ω \gtrsim ω ^*（p，mu）处的平台到ω \lesssim ω ^*（p，mu）的线性增长的交叉。我们发现，ω ^* 与Δ z成正比，Δ z是相对于最小允许的均衡值，每个晶粒的多余接触数。对于零和无限大的摩擦，在堵塞阈值处的典型填料具有Δ z -> 0，然后表现出临界缩放。我们研究了这两种极限下软模的性质，发现弹性模量之比取决于离等静压的距离。
2006-10-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci 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
An exact expression of three-body system for the complex shear modulus of frictional granular materials
提出三粒子模型研究振荡剪切下堵塞摩擦颗粒材料的非线性力学响应，推导出复剪切模量的精确解析表达式，满足堵塞点附近标度律，能以单一拟合参数再现无序多体系统结果。
2023-02-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Is friction essential for dilatancy and shear jamming in granular matter?
颗粒填料显示出显著的剪切变形现象[1]，其中它们的体积在剪切变形时增加。传统观点和以前的结果表明，剪切力引起的堵塞现象也需要摩擦相互作用[2，3]。在这里，我们调查的发生在无摩擦填料的粘性和剪切堵塞。我们发现，存在的各向同性的干扰密度<$j以上的最小密度，J点密度<$J [4，5]，导致出现剪切诱导干扰和干扰。填充在10 J形成一个显着的阈值状态，在恒定的压力剪切下，系统在消失的压力的极限演变，无论初始堵塞密度10 J。虽然不同的填料在压缩下显示出相同的缩放特性[6]，但它们在剪切下的流变行为表现出显著的差异。在恒定体积剪切下的屈服应力随着密度的增加而不连续地增加，当α J > α J时，与在α J处堵塞的一般填料中的连续行为相反[4，7]。
2020-03-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Frictional Granular Matter: Protocol Dependence of Mechanical Properties
摩擦颗粒物质的理论处理通常假设引用经典弹性理论来描述其粗粒度的力学性质是合理的。在这里，我们表明，实验和数值模拟的基础上，这是一般的情况下，因为应力自关联函数衰减比弹性格林函数更慢。理论上表明，标准弹性衰减要求压力和扭矩密度波动是正常的，其中可能有一个是超均匀的。然而，普通的压缩摩擦组件表现出异常的压力波动，不符合中心极限定理。这种故障的物理学与在堵塞之前从稀释配置压缩期间材料中建立的相关性有关。通过改变压缩的协议，可以观察到不同的压力波动和应力自相关衰减在大尺度上。
2020-10-07 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
Oscillatory Instabilities in Frictional Granular Matter
无摩擦条件下，普通玻璃和非晶态固体对外部应变的塑性响应是完全不同的。虽然常规玻璃由于海森矩阵的实本征值的消失而表现出塑性不稳定性，但摩擦颗粒材料可以表现出先前未注意到的不稳定性的附加机制，即一对复本征值的出现导致扰动的振荡指数增长，其被动力学非线性驯服。这种根本的区别对于理解摩擦颗粒材料的塑性和破坏是至关重要的。地震物理学的可能相关性进行了讨论。
2019-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Isostaticity at Frictional Jamming
无摩擦球形颗粒的非晶填料在堵塞开始时是等静压的，约束（接触）的数量等于自由度的数量。它们的结构和力学性能由颗粒间的接触网络控制。相比之下，摩擦颗粒的无定形填料在堵塞开始时通常是超静定的。我们进行了广泛的数值模拟，在二维的几何粗糙（GA）模型的静摩擦，进一步研究均衡的作用。在GA模型中，颗粒间的力是通过将接触颗粒上周期性间隔的圆形微凸体之间的纯排斥中心力相加得到的。我们比较的包装分数，接触数，动员分布和振动密度的状态，使用GA模型产生的Cundall-Strack（CS）的方法。我们发现，从GA模型获得的摩擦盘静态填料是机械稳定和均衡的，当我们考虑接触颗粒上的微凸体之间的相互作用。作为静摩擦系数的函数，静态填料的结构和机械性能从无摩擦到摩擦行为的交叉与颗粒间接触类型的变化和GA模型的振动模式密度峰值的消失相一致。这些结果强调了细观尺度特征的模型静摩擦发挥了重要作用，在确定性能的颗粒填料。
2013-05-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Jamming transition in a highly dense granular system under vertical vibration
本文用扩散波谱法研究了三维颗粒系统在垂直振动下的堵塞转变动力学。当外界振动的最大加速度较大时，颗粒系统表现为流体，动态关联函数G（t）迅速松弛。当振动加速度接近重力加速度g时，G（t）的弛豫急剧减慢，并最终停止。因此，该系统经历了相变，表现得像固体。在相变点附近，我们发现结构弛豫表现为拉伸指数行为。这种行为类似于接近玻璃化转变的过冷液体的行为。
2005-06-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Oscillatory Instabilities in 3-Dimensional Frictional Granular Matter
具有摩擦相互作用的非晶颗粒物质的动力学一般不能从哈密顿量导出，因此显示出稳定性矩阵中复杂特征值的出现所引起的振荡不稳定性。这些不稳定性是在一维和二维系统的背景下发现的，而三维的情况下从来没有详细研究过。在这里，我们通过推导和证明三维颗粒堆积中振荡不稳定性的存在来填补这一空白。我们研究了两种尺寸的球体通过经典的赫兹和Mindlin力定律的纵向和切向相互作用，分别相互作用的二元组件。我们制定解析的稳定性矩阵在3D中，并观察到一对夫妇的复杂的特征值出现在发病的不稳定性的情况下，在二维摩擦盘。然后，动态显示振荡指数增长的均方位移，随后发生灾难性事件。这些结果的一般性的任何选择的力量，打破辛哈密顿对称性进行了讨论。
2019-09-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Robust Prediction of Frictional Contact Network in Near-Jamming Suspensions Employing Deep Graph Neural Networks
本研究提出基于深度图卷积网络（DeepGCN）的机器学习方法，用于预测近堵塞悬浮液中的摩擦接触网络（FCN），在广泛相空间和参数变化下展现出鲁棒泛化能力，为颗粒系统性质预测提供了可迁移技术。
2025-02-27 cond-mat.dis-nn 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
The Inherent Structure Landscape Connection Between Liquids, Granular materials and the Jamming Phase Diagram
我们提供了一个全面的图片的堵塞相图连接的非热，颗粒合奏堵塞状态和平衡流体通过固有的结构范例系统硬盘局限于一个狭窄的通道。J线被示出为被划分为从平衡流体可接近的填充物和不可接近的填充物。发现J点发生在这两组填料之间的过渡处，并且位于固有结构分布的最大值处。一个一般的热力学参数表明，在组态熵最大值的状态的密度表示在硬球系统的J点密度的下限。最后，我们发现，颗粒和流体系统只占据相同的一组固有结构，在相同的热力学条件下，在两个点，对应于零和无限大的压力，在那里他们分别采样的J点状态和最致密的包装。
2012-08-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Approach to jamming in an air-fluidized granular bed
准二维双分散无定形钢球系统通过均匀的向上流动的空气流化，使得珠粒在水平面上滚动。短时间的弹道运动的珠是随机的，与非高斯的速度分布和不同的平均动能的两个物种。干扰的方法进行了研究，作为一个功能，增加珠面积分数，也作为一个功能，降低空气速度。系统的结构是衡量的Voronoi镶嵌和对分布函数。系统的动力学测量的位移统计和振动态的密度。这些量都表现出告诉故事的特点，因为动态变得更加约束，更接近干扰。虽然该系统是驱动和无热的，行为是显着的联想到，在稠密的胶体悬浮液和过冷液体。
2006-04-27 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
Induced and endogenous acoustic oscillations in granular faults
无序系统的摩擦特性受外界扰动的影响。这些扰动通常通过降低宏观摩擦系数来削弱系统。这种摩擦减少在由两个板块之间的粒状颗粒组成的无序系统的情况下特别令人感兴趣，因为这是地震断层的简单模型。事实上，在地球物理学的背景下，摩擦弱化可以解释一些断层的意外弱点，以及地震的远程触发。在这篇手稿中，我们回顾了最近的结果，有关的反应限制颗粒系统的外部扰动，考虑到不同的机制，扰动可能削弱系统，相关的摩擦减少地震，以及讨论有趣的情况下，削弱是不是单调的扰动频率，使一个重入过渡观察，因为系统首先进入流化状态，然后返回到摩擦状态。
2019-01-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Dynamical fluctuations close to Jamming versus Vibrational Modes : a pedagogical discussion illustrated on hard spheres simulations, colloidal and granular experiments
研究颗粒和胶体系统的堵塞过渡，导致了大量的理论和数值结果，制定的语言的动力学矩阵的本征谱这些无序系统。然而，直到最近，这些模式已经在胶体和颗粒介质中进行了实验，计算粒子位置的协方差矩阵的本征模。与此同时，关于这些结果的解释，出现了新的概念和方法问题。在本文中，我们首先给出了一个概述的理论框架，这是适当的讨论的相关矩阵的振动特性的本征模和本征值的解释。然后，我们说明了几个方面的统计和数据分析技术，这是必要的，从实验数据中提取可靠的结果。集中在硬球模拟，胶体和颗粒实验的情况下，我们讨论了如何测试存在的亚稳态，抽样的统计独立性，实验分辨率的效果，和谐波假设的方法，突出其承诺和局限性。
2011-12-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
'Flow & Jam' of frictional athermal systems under shear stress
我们报告最近的结果分子动力学模拟的摩擦非热颗粒在恒定的体积分数和恒定施加的剪切应力，集中在一系列的控制参数，系统首先流动，但然后堵塞后的时间tjam。随着体积分数的减小，平均干扰时间发散，而其样本波动变得如此之大，以至于干扰时间概率分布P（tjam）变成幂律。我们获得的洞察力的起源，这种现象集中在流动状态，其特征在于存在一个明确的相关性之间的剪切速度和每个颗粒的接触的平均数Z，从而小的速度发生时，Z获得更高的值。
2012-02-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Statistical physics of frictional grains: some simple applications of Edwards statistics
LIPHY, Université Grenoble Alpes and CNRS（法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学及法国国家科学研究中心）
本文通过简单模型展示了摩擦颗粒在高有效温度下的统计物理特性，揭示了其与平衡系统低温度性质的类比。
2022-04-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
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
Non-equilibrium fluctuations in frictional granular motor: experiments and kinetic theory
我们报告了一个新的实验颗粒布朗电机的研究，灵感发表在[物理学评论。104，248001（2010）]，但在一些成分上不同。与之前的工作一样，电机由一个旋转棘爪构成，其表面通过浸入粒状颗粒气体中的不同非弹性的交替补丁打破旋转反转对称性。我们的实验装置的主要新颖之处是在主轴的方向，这是平行于（垂直）方向的粒状流体的震动，保证各向同性分布的碰撞颗粒的速度，其特征在于由方差$v_0^2$。我们也保持颗粒系统稀释，以比较与玻尔兹曼方程为基础的动力学理论。与理论相一致，我们观察到的库仑摩擦的关键作用，诱导两个主要制度：（一）罕见的碰撞（RC），与平均漂移$\ < ω\ > \sim v_0^3$，和（ii）频繁的碰撞（FC），与$\ < ω\ > \sim v_0$。我们还研究了在一个大的时间间隔，$Δθ$，这在FC制度是成比例的电机上所做的工作的角度跨越的波动。我们观察到涨落关系满足一个斜率，该斜率弱依赖于相对碰撞频率。
2013-04-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Vortex jamming in superconductors and granular rheology
我们证明了正方晶格上的高度阻挫各向异性约瑟夫森结阵列（JJA）表现出零温干扰转变，这与颗粒系统中的情况有很多共同之处。在颗粒系统中，Josephson耦合沿水平和垂直方向的各向异性起着类似于法向载荷或密度的作用。数值研究了系统在剪切作用下的静、动力响应. e.在零温度下注入外部电流。电流-电压曲线在不同强度的各向异性的堵塞点附近表现出普遍的标度特性，就像颗粒流变学中的流动曲线一样，剪切应力与剪切速率。结果表明，在零温度下，各向异性JJA在各向同性耦合处发生了阻塞转变，表现为奇异的脆性涡旋物质：即使在零温度下，它在一个方向上表现为超导体（涡旋玻璃），而在另一个方向上表现为正常导体（涡旋液体）。此外，我们发现的各向异性JJA的理论模型的一个变种定量再现普遍的主流动曲线的颗粒系统。我们的研究结果表明，一个意想不到的共同范式延伸到看似无关的领域-软材料和超导的流变学。
2008-11-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
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
Kinetics of a frictional granular motor
在玻尔兹曼-洛仑兹方程的框架内，我们分析了在轴上存在摩擦力矩的情况下，浸没在热化粒子浴中的颗粒转子的动力学。在数值模拟的方程，我们观察到两个缩放制度在低和高浴温度。在大摩擦极限下，我们得到了相应于Boltzmann-Lorentz方程渐近行为的模型的精确解。在大转子质量和小摩擦力的限制下，导出了一个福克-普朗克方程，并得到了精确解。
2011-08-26 cond-mat.stat-mech
Vibrational similarities in jamming-unjamming of polycrystalline and disordered granular packings
通过离散元模拟发现，多晶与无序颗粒堆积体在堵塞-去堵塞循环中低频振动指数变化不同，但距堵塞密度相同距离处指数与历史无关，表明振动特征可恢复。
2025-06-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Yielding and Strain Stiffening in Entangled Assemblies of Frictional Granular Chains
宏观颗粒链的堆积捕获了分子聚合物系统的一些基本方面，并已被建议作为在分子尺度上理解物理学的范例。然而，在这里，我们证明了颗粒链填料，这在聚合物系统中没有对应的颗粒间摩擦$μ$，导致一个非平凡的屈服和流变响应。基于离散元模拟方法，研究了大振幅振荡剪切作用下颗粒链随机堆积的非线性流变特性。我们发现，最大应力和剪切变形进入材料体的深度是摩擦的非单调函数，极值在$μ$的中间值。我们还表明，相邻的晶粒之间的定期重复的间隙，这是特殊的商业颗粒链，扩大剪切区，并通过促进链之间的联锁事件，提高在系统中的缠结。这些拓扑约束可以显著增加应变刚化的程度。我们的研究结果突出了颗粒链包装和分子聚合物系统的物理之间的差异。
2022-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical diversity and metastability in a hindered granular column near jamming
颗粒状的介质会进入一系列亚稳态。实现这些状态的方式取决于对晶粒的局部和全局约束的性质;在这里，我们通过一个非平衡随机模型的受阻颗粒柱附近的堵塞极限来研究这个问题。颗粒对上面和下面的颗粒的约束的感觉不同，这取决于它们的位置。一个丰富的相图与四个动态阶段（弹道，激活，对数和玻璃态）的揭示。统计的干扰时间和亚稳态达到吸引子的零温度动力学研究在每个阶段。特别令人感兴趣的是玻璃相，其中不透明性和强烈偏离爱德华兹的平坦性是明显的。
2007-06-19 cond-mat.stat-mech
Additional jamming transition in 2D bidisperse granular packings
本研究构建二维双分散颗粒系统的阻塞相图，发现两种阻塞转变，明确第二种转变的临界参数与维度无关的特性，揭示小颗粒浓度对堆积结构的影响规律。
2025-05-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Frictional Cooling of Granular Gases: A Molecular Dynamics Study
本文采用大尺度分子动力学模拟研究了三维摩擦颗粒气体的自由演化。系统由于相互作用的粒子之间的固体摩擦而冷却。在演化的早期阶段，密度场保持均匀，速度场遵循麦克斯韦-玻尔兹曼（MB）分布。然而，在稍后的时间，密度场显示集群和速度场显示局部有序。速度场的有序性研究调用类比相序系统。速度场的等时关联函数遵循动力学标度。速度场的相关长度$L_v(t)$呈幂律增长：$L_v(t)\sim t^{1/3}$。
2017-03-15 cond-mat.stat-mech
Dynamical Heterogeneity close to the Jamming Transition in a Sheared Granular Material
实验研究了在循环剪切作用下二维致密颗粒堆积在堵塞转变附近的动力学行为。给出了多点关联函数的测量方法。自中间散射函数，显示慢于指数松弛，表明动态异质性。四点关联函数的进一步分析表明，晶粒弛豫是强相关的和空间不均匀的，特别是在时间尺度上的集体重排。最后，从时空迁移模式中提取动态相关长度。我们的实验结果为系统研究颗粒材料中的动态关联函数开辟了道路。
2005-11-11 cond-mat.stat-mech
The effects of grain shape and frustration in a granular column near jamming
我们调查的完整的相图列的谷物附近的干扰，作为一个功能的不同程度的挫折。挫折是由两个相反的领域对一个晶粒的影响，由于分别在其上方和下方的晶粒。由此产生的四个动力学制度（弹道，对数，激活和玻璃态）的特点是通过干扰时间的零温度动态，和吸引子达到后者的统计。形状效应在强阻挫和弱阻挫的情况下最为明显，并且在平均场点附近基本上消失。
2010-06-17 cond-mat.stat-mech
Jamming transition in granular media: A mean field approximation and numerical simulations
为了分析研究颗粒材料中的堵塞转变的性质，我们在Edwards的原始思想的基础上，在统计力学方法的框架内，考虑了空腔法平均场论。为了简单起见，我们已经应用该理论的晶格模型和过渡具有完全相同的性质的玻璃化转变的平均场模型中常见的玻璃formers.The模型也在三维下模拟轻敲动力学和干扰过渡与玻璃的功能观察。特别是两个步骤的衰减出现在松弛功能和动态的不均匀性，类似于通常观察到的玻璃体系。这些结果证实了早期的猜测之间的连接堵塞过渡在颗粒状介质和玻璃化转变在通常的玻璃形成，此外，给出了一个精确的解释其性质。
2004-12-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Universal Scaling Laws for Shear Induced Dilation in Frictional Granular Media
压缩的摩擦颗粒物质不膨胀就不能流动。在强制剪切以产生流动时，膨胀的量可取决于初始制备和大量材料变量。实验和数值模拟的基础上，我们表明，作为训练的结果，通过反复的压缩-减压循环的剪切系统引起的膨胀量仅取决于剪切速率和（预剪切）包装分数。将流变学响应与结构特性相关联，使我们能够推导出压缩-解压的$n$循环后的膨胀量的标度律。由此产生的标度律有一个普遍的指数，训练系统是独立的颗粒间的力的法律，摩擦参数和应变率。标度律的振幅是可解析计算的，并且它仅取决于剪切速率和渐近填充分数。
2019-05-07 cond-mat.stat-mech
The Jamming Transition in Granular Systems
最近的模拟已经预测，对于球形颗粒的集合，在临界体积分数phi_c处，平均接触数Z将不连续地增加。在phi_c以上，Z和压力P被预测为在phi-phi_c中以幂律增加。在使用光弹性圆盘的实验中，我们证实了Z在phi_c处的快速增加以及Z和P在phi_c以上的幂律行为。具体地，我们发现幂律增加作为phi-phi_c的函数，对于Z-Z_c，指数β约为0.5，对于P，指数psi约为1.1。这些指数与模拟结果吻合得很好。我们也发现合理的协议与最近的平均场论的无摩擦粒子。
2006-12-18 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
Jamming during the discharge of granular matter from a silo
在这项工作中，我们提出了一个实验研究的堵塞，停止自由流动的粮食从筒仓排放的重力。当出口尺寸比珠粒大不了多少时，由于形成拱形，颗粒材料堵塞容器的出口。给出了连续堵塞之间落下的颗粒数量的统计数据。它们提供的信息有助于理解干扰现象。随着孔口尺寸与珠粒尺寸之间的比率增大，拱形物阻塞出口的可能性减小。我们在这里表明，有一个幂律发散的平均雪崩的大小为一个有限的临界半径。超过这个临界半径，不会发生堵塞，流动也不会停止。拱的形成的形状和材料的颗粒的依赖性进行了探索。已经发现，颗粒的材料性质不影响拱形成概率。本文还讨论了一个简单的模型来解释这一结果。
2005-03-08 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
From the Frenkel-Kontorova model to Josephson junction arrays - the Aubry's transition as a jamming-glass transition -
已知Frenkel Kontorova（FK）模型表现出所谓的奥布里转变，这是零温度下的阻塞或摩擦转变。最近，我们发现在外加磁场作用下，正方形晶格上的超导约瑟夫森结阵列（JJA）在零温和有限温下也发生了类似的相变。在本文中，我们讨论这些问题是如何相关的。
2010-04-09 cond-mat.stat-mech
Jamming and Stress Propagation in Granular Materials
我们最近开发了一些简单的连续模型静态颗粒介质显示“脆弱”的行为：他们预测，介质是无法支持某些类型的无穷小的负载（我们称之为“不兼容”的负载）没有塑性重排。我们认为，一个脆弱的描述可能是适当的，当介质的机械完整性出现自适应，响应于负载，通过内部干扰过程。我们假设，力链（或“颗粒骨架”）的网络不断演化，直到它可以支撑所施加的载荷，在这一点上它就停止了;只要没有不相容的载荷施加，它就保持完整。我们的脆弱的模型表现出不寻常的机械响应，包括双曲方程的应力传播沿固定特性通过材料。这些特征代表力链;它们的排列明显地取决于建造历史。因此，例如，我们预测两个锥形沙堆下的应力模式有很大的差异，一个是从点源倾倒的，另一个是通过筛分产生的。
1999-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Statistical Mechanics of jamming and segregation in granular media
在硬球点阵模型的框架下，讨论了Edwards的统计力学方法。由于这种方法似乎在这里持有一个非常好的近似，通过分析计算爱德华兹的配分函数在平均场水平，我们得出的系统相图，并显示“堵塞”对应于一个相变从"流体“到”玻璃“相，观察时，避免结晶。这种“玻璃化”相的性质与玻璃形成者的平均场模型中发现的相同。在相同的背景下，我们还简要地讨论了混合/偏析现象的二元混合物：流体-晶体相变的存在驱动器偏析作为一种形式的相分离，在一个给定的阶段，重力也可以诱导一种"垂直“的偏析，通常不相关的相变。
2004-01-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Mean Field theory for a driven granular gas of frictional particles
本文提出了一个均匀驱动的非弹性颗粒气体库仑摩擦的平均场理论。该模型包含三个参数，法向恢复系数$r_n$，最大切向恢复系数$r_t^m$，和库仑摩擦系数$μ$。可以调整参数以探索广泛的物理情况。特别是，该模型包含经常使用的$μ\to \infty$限值作为特例。MF理论进行了比较与一个随机驱动的单层球的参数值范围很广的数值模拟。如果系统是远离集群不稳定性（$r_n \approx 1$），我们得到一个很好的协议之间的平均场和模拟$μ=0.5$和$r_t^m=0.4$，但对于更小的值的$r_n$的协议是不太好。我们讨论了这种差异的原因和可能的改进我们的计算方案。
2000-11-29 cond-mat.stat-mech
Experiments in randomly agitated granular assemblies close to the jamming transition
在这里，我们提出了两个实验随机搅拌颗粒组件使用一种新的方式摇动获得的初步结果。首先，我们讨论了经典的震动，显示这种类型的搅拌大尺度动力学的重要性，并提供了一个本地视图的微观运动的晶粒的2D模型系统的传输特性。然后，我们开发了一种新的振动系统的方式，允许随机加速度小于重力。使用这种方法，我们研究的自由表面的演变，以及从光散射方法的3D模型系统的结果。这些实验的最终目的是一方面研究有效温度作为固有状态的函数，另一方面使用涨落耗散关系的想法。
2004-03-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
