Analysis of Granular Packing Structure by Scattering of THz Radiation
散射方法被广泛用于表征小长度尺度上物质的结构和成分。这激发了这篇介绍性的文章，介绍了颗粒介质基于散射的方法的前景。本文综述了粒子和粒子系综的光散射。阐述了为什么使用X射线和可见光的已建立的散射方法一般不能转移到颗粒介质。使用太赫兹辐射的光谱测量突出，因为它们探测颗粒介质的散射特性，这是敏感的包装结构。讨论了优化用于颗粒介质测量的光谱仪的实验细节。我们使用傅立叶变换光谱在太赫兹光束线的BessyII储存环的静态和搅拌的颗粒介质进行传输测量。的测量表明，有可能评估程度的秩序在媒体和跟踪瞬态结构状态在搅拌散装粒状介质。
2017-04-28 cond-mat.soft
Jamming, Yielding and Rheology of Weakly Vibrated Granular Media
我们建立了干颗粒介质的流变曲线是非单调的，无论是在存在和不存在外部机械搅拌。在存在弱振动的情况下，非单调流动曲线决定了缓慢但稳定的惯性流动与快速惯性流动之间的滞后过渡。在没有振动的情况下，非单调的流动曲线控制着颗粒介质的屈服行为。最后，我们表明，非单调的流动曲线，可以看到在至少两个不同的流动几何形状和几个颗粒材料。
2011-07-17 cond-mat.soft
Drop tower setup for dynamic light scattering in dense gas-fluidized granular media
稠密颗粒介质中的动力学研究具有挑战性。在这里，我们提出了一个装置，有利于气体流化的致密颗粒介质在微重力。的动力学的特点是使用扩散波光谱。我们证明，搅拌颗粒介质达到一个稳定的状态在下降塔飞行的几分之一秒。在微重力条件下得到的强度自相关函数显示出对样品体积分数和驱动强度的显著依赖性。在低体积分数和强驱动的相关合并的平台，而相关衰减非常缓慢，但在高包装分数连续。该装置允许独立设置样品体积分数和驱动强度，从而扩展了地面上致密颗粒动力学研究的可能性。
2016-06-10 cond-mat.soft
Dynamic Behaviors of Supersonic Granular Media under Vertical Vibration
利用高速摄影技术对振动流化颗粒物料进行了实验研究。统计结果给出了颗粒材料在一个循环内的平均动力学行为，包括颗粒材料的高度、速度和质心的机械能的变化。与随机动能相对应的颗粒温度时空分布表明，在压缩阶段，颗粒温度出现峰值，并以陡峭的锋面向上传播。在陡峭的前的马赫数被发现是大于1，表明在超音速颗粒介质中传播的冲击。
2005-11-29 cond-mat.soft
Gas-Mediated Impact Dynamics in Fine-Grained Granular Materials
非粘性颗粒介质对突然冲击表现出复杂的响应，通常不同于普通的固体和液体。我们研究如何介导这种反应的存在下的间隙气体之间的晶粒。使用高速X射线照相术，我们跟踪通过一个细，松散的粒状材料床内部的钢球的运动。我们发现了一个交叉，从几乎不可压缩的，在大气压力下的流体状行为，一个高度可压缩的，耗散的响应，一旦大部分的气体被抽空。我们讨论了这些结果在最近提出的颗粒介质中的阻力。
2007-07-17 cond-mat.soft
Memory in aged granular media
最近的实验结果的刺激下，我们模拟“温度”循环实验中的模型压实颗粒介质。我们报告存在两种类型的记忆效应：短期依赖于样品的历史，和长期记忆高度紧凑（老化）系统。一个自然的解释，这些结果提供了密度不均匀性的分析。
2000-06-27 cond-mat.soft
Electrostatically-Driven Granular Media: Phase Transitions and Coarsening
本文报道了静电驱动颗粒材料的实验和理论研究。研究表明，随着外加电场的变化，带电颗粒介质经历了从静止的凝聚态（颗粒固体）到流化膨胀态（颗粒气体）的滞后一级相变.此外，我们还观察到致密团簇从气相中自发沉淀，随后这些团簇发生粗化-凝聚。分子动力学模拟与实验结果定性一致。
1999-09-30 cond-mat.soft
A device for studying elementary plasticity fluctuations in granular media
本文介绍了一种研究颗粒介质断裂前塑性涨落的装置，通过双轴试验和相干光干涉测量，证实离散塑性事件仅依赖于应变而非应变速率。
2024-03-14 cond-mat.soft
Shock Waves in Weakly Compressed Granular Media
实验研究了非线性波在弱压缩颗粒介质中的传播，观察到低冲击下准线性声波向高冲击下冲击波的过渡。我们发现，这种交叉增长的围压$P_0$，而冲击波的速度是独立的$P_0$ --最近预测的颗粒冲击的两个标志。冲击表现出幂律衰减，我们的模型与对数律意味着当地耗散弱。我们表明，弹性和势能平衡的领先部分的冲击。
2013-04-23 cond-mat.soft
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
The effects of packing structure on the effective thermal conductivity of granular media: A grain scale investigation
结构特征被认为是决定颗粒介质有效性质的主导因素，特别是在输运现象的范围内。为了改进热管理，颗粒介质中的热传输需要改进的基本理解。在这项研究中，在宏观和颗粒尺度上的颗粒介质中的传热的填充结构的影响进行了评估。在颗粒尺度上，采用气固耦合传热模型，采用离散元方法模拟了这种传热现象。数值框架进行了验证，通过使用平面源技术获得的实验数据，并发现气相的Smoluschowski效应被捕获通过这种扩展。通过考虑填充的球形SiO2颗粒与间隙氦相，振动诱导有序的粒状介质中进行了研究，使用这里开发的模拟方法，调查如何无序到有序的过渡填充结构增强有效的热导率。晶粒尺度的热输运被证明是由个别晶粒的局部邻域配置的影响。有序堆积结构的形成增强了全局和局部的热传输。该研究为颗粒介质输运现象的解释提供了一种结构方法，可应用于颗粒介质的性质修正。
2018-09-05 cond-mat.soft
Probing density waves in fluidized granular media with diffusing-wave spectroscopy
密度波是流化床的特征，它影响着流化颗粒介质中类液体动力学的测量。在这里，强度自相关函数与扩散波光谱可获得的导出密度波的存在下。的IACF的衍生形式的预测相匹配的气体流化床的实验观察。该模型表明，从微观散射体位移的相关性衰减的贡献密度波的贡献分离，从而铺平了道路，表征微观粒子运动，使用扩散波光谱，以及在流化颗粒介质中的非均匀性。
2016-08-02 cond-mat.soft
Why Granular Media Are Thermal, and Quite Normal, After All
存在两种方法来解释颗粒动力学：无热的一种将颗粒视为基本的，热的一种考虑包括微观自由度（如声子和电子）的总熵。离散元法（DEM）、颗粒动力学理论和无热统计力学（ASM）属于第一类，颗粒流体力学（GSH）属于第二类。讨论两者之间的概念差异在这里，导致，除其他外，以下见解：（1）虽然DEM和颗粒动力学理论是很好的理由，把粮食作为非热的，任何熵的考虑是不太可能成功。(2)除了将颗粒建模为耗散的、刚性质点的气体之外，将颗粒视为已被切片和切块的热固体是非常有帮助的。(3)在颗粒介质中出现无效的一般原则被修复，一旦真正的熵被包括在内。这些反常现象（如涨落耗散定理的无效性、颗粒温度不能达到平衡、静止的颗粒不能探索相空间）是无热近似的结果，而不是颗粒介质的性质。
2022-08-21 cond-mat.soft
Humidity Effects and Aging Behavior in Granular Media
本文研究了颗粒介质中湿度对最大稳定角的影响。我们发现，小玻璃珠的粒状介质具有老化特性：第一雪崩角随堆的休息时间而增加。发现这种老化行为取决于周围大气的相对湿度。一个简短的解释，这种效果的基础上，激活毛细凝聚模型，提出。
1999-08-10 cond-mat.soft
Kinetic theory for strong uniform shear flow of granular media at high density
本文讨论了由单分散赫兹球组成的流化颗粒床的均匀剪切流动。考虑到高密度周围的玻璃化转变密度的非弹性赫兹球，我们报告的牛顿粘度以及Bagnold系数的动力学理论表达式。讨论了输运系数对密度和恢复系数的依赖关系。
2017-10-12 cond-mat.soft
Rheology of Weakly Vibrated Granular Media
通过在垂直振动的裂底剪切池中进行实验，探讨了弱振动颗粒流的流变特性与流速、振动强度和压力的关系。对于慢流，我们建立了一个新的振动为主的颗粒流制度的存在，驱动应力顺利消失的驱动率减少。我们区分三个不同的质量振动为主的流变学，最引人注目的是一个政权的剪切应力不再是成比例的压力。
2013-12-02 cond-mat.soft
Scaling Theory of Giant Frictional Slips in Decompressed Granular Media
当压缩的摩擦颗粒介质被减压时，通常在低压下产生脆性构造。通常，这伴随着脆弱状态崩溃时的巨大摩擦滑动。我们表明，这种不稳定性是理解在理论上可计算的振幅和指数的标度理论。振幅在热力学极限范围内发散，暗示减压颗粒介质中可能存在巨大的摩擦滑动事件。这种滑移的物理讨论的概率分布函数的切向力和法向力的颗粒是高度相关的，由于库仑条件。
2018-05-27 cond-mat.soft
Plug flow and the breakdown of Bagnold scaling in cohesive granular flows
采用离散元法对粘性颗粒介质沿斜面流下的流动进行了数值模拟。以前的工作无粘性颗粒介质表明，在稳定的流动制度，其中重力能量是平衡的耗散所产生的颗粒间的力量，在流动方向上的速度分布尺度与深度的方式与Bagnold的预测一致。在这里，我们证明，这种Bagnold缩放不适用于类似的稳定流粘性颗粒介质。我们开发了一个概括的Bagnold本构关系来解释我们的观察和推测的基本物理机制负责不同的本构关系的粘性和非粘性颗粒介质。
2005-09-05 cond-mat.soft
Drag induced lift in granular media
实验室实验和数值模拟表明，淹没入侵者水平拖动在恒定速度的颗粒介质中经历的升力，其符号和大小取决于入侵者的形状。将不同倾角的平板上的应力与相同方向区域的入侵者上的局部表面应力进行比较，表明入侵者升力可以很好地近似为平板单元的贡献之和。板应力是从板附近流动介质的力平衡推导出来的。
2011-08-09 cond-mat.soft
Intrusion into granular media beyond the quasi-static regime
施加在侵入颗粒介质的物体上的拖曳力可以取决于物体的速度以及穿透的深度。我们报告的入侵实验在恒定的速度超过四个数量级连同系统的分子动力学模拟远远超出了准静态政权。我们发现，在初始碰撞后的一个特征时间，速度依赖性跨越到深度依赖性。这种交叉的时间尺度，这取决于渗透速度，深度，重力和入侵者的几何形状，挑战目前的模型，假设添加剂的阻力的贡献。
2019-10-23 cond-mat.soft
Patterns and Collective Behavior in Granular Media: Theoretical Concepts
颗粒材料在我们的日常生活中无处不在。虽然几个世纪以来它们一直是密集的工程研究的主题，但在过去的十年中，颗粒物质引起了物理学家的极大关注。然而，尽管许多小组做出了重大努力，颗粒系统的理论描述仍然存在大量不同的，往往相互矛盾的概念和方法。作者给出了各种理论模型的概述出现在物理学的颗粒物质，重点对发病的集体行为和斑图形成。他们的目标是双重的：识别颗粒系统和其他复杂非平衡系统的一般原理，并阐明颗粒和连续模式形成系统中集体行为之间的重要区别。
2005-07-18 cond-mat.soft
Helical locomotion in granular media
考虑了颗粒介质中旋转螺旋推进的物理机制。沿旋转螺旋的轴的推进运动由由于螺旋形状的对称性破坏和介质中螺旋的所有段所经历的各向异性摩擦力引起。研究了螺旋线转速及其几何参数对阻尼动力学的影响。颗粒压力和外加载荷的影响也进行了研究。基于细长体在颗粒材料中运动所受到的各向异性摩擦力，建立了螺旋线平移速度的理论模型。与实验数据得到了很好的一致性，这使得预测的螺旋设计，以推动颗粒状介质内的最佳。这些结果铺平了道路，根据这种运动模式的一个有效的沙机器人操作的发展。
2017-07-11 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
Low-speed impact craters in loose granular media
我们报告的陨石坑形成的球下降到干燥，非粘性，粒状介质。通过球密度$ρ_{b}$、直径$D_{b}$和下落高度$H$的显式变化，确认弹坑直径与撞击时球能量的1/4幂成比例：$D_{c}\sim(ρ_{b}{D_{b}}^{3}H)^{1/4}$。出乎意料的是，发现了一个不同的陨石坑深度的比例定律：$d\sim({ρ_{b}}^{3/2}{D_{b}}^{2}H)^{1/3}$。还建立了与介质性质的标度关系。弹坑深度对颗粒力学具有重要意义，因为它与球上的停止力有关。
2003-03-25 cond-mat.soft
Explosion cratering in 3D granular media
爆炸中能量的突然释放会在颗粒状介质中形成弹坑。与颗粒介质中的冲击成坑相比，我们对爆炸成坑的认识还很原始。在这里，我们研究低能量实验室规模的爆炸坑在三维颗粒介质中使用受控脉冲的加压空气。我们确定了四个制度的爆炸坑在不同的埋深，这是与不同的爆炸动力学，并导致在不同的火山口形态。我们提出了一个一般的颗粒流的动力学和由此产生的陨石坑的表面结构之间的关系。此外，我们测量了爆炸坑的直径作为爆炸压力，持续时间和埋深的函数。我们发现，陨石坑的大小是非单调的埋深增加，达到最大值在中间埋深。此外，弹坑直径显示出弱依赖于爆炸压力和持续时间在小埋深。我们构建了一个简单的模型来解释这一发现。最后，我们探讨了爆炸坑大小的标度关系。尽管在能量标度上存在巨大差异，但我们发现，在我们的实验中，爆炸坑的直径与高能爆炸坑的直径遵循相同的立方根能量标度。我们还讨论了重新缩放的陨石坑尺寸对颗粒流惯性数的依赖性。这些结果揭示了三维爆炸成坑的丰富动力学，并提供了新的见解，一般的物理原理管理颗粒成坑过程。
2019-12-27 cond-mat.soft
The building blocks of dynamical heterogeneities in dense granular media
本文通过实验研究了周期剪切下致密颗粒介质中的短时动力学和长时动力学不均匀性之间的联系。我们表明，动力学的不均匀性从两个时间尺度的过程。短时间，但已经集体事件组成的集群笼跳跃集中的非仿射位移。在更大的时间尺度上，这样的集群出现聚集在时间和空间上的雪崩，最终建立大尺度动力学的不均匀性。我们的研究结果表明，便利化在松弛过程中起着重要的作用，虽然它似乎并不保守，在文献中研究的许多模型提出。
2009-01-22 cond-mat.soft
Dynamic effective mass of granular media
我们开发的概念，频率依赖的有效质量，M（ω），堵塞的颗粒材料，占据一个刚性腔的填充率为48%，其余的体积是正常的室内条件或控制湿度的空气。M（Ω）的主要特征提供了颗粒介质中声模耗散、弹性和老化效应的特征。我们进行湿度控制的实验和解释的数据在一个连续模型和“陷阱”模型的热激活毛细管桥在接触点。结果表明，在颗粒材料的衰减显着影响的动力学之间的接触处的粗糙的毛细凝聚。
2016-03-28 cond-mat.soft
Applying GSH to a Wide Range of Experiments in Granular Media
颗粒固体流体动力学（GSH）是一种研究颗粒介质的连续力学理论，本文给出了GSH的适用范围。简单的，经常分析的解决方案涉及到经典的观察在不同的剪切速率，包括：（i）静态应力分布，堵塞;（ii）弹塑性运动：加载和卸载，接近临界状态，稳定性和休止角;（iii）快速密集流：$μ$ -流变学，Bagnold缩放和应力最小值;（iv）弹性波，压实，宽和窄剪切带。还考虑了不太常规的实验：剪切堵塞、蠕变流动、粘弹性行为和非局部流化。所有这些现象有序，相关，解释和占，虽然经常定性，我们相信，GSH可以作为一个统一的框架，提供适当的宏观词汇和心态，帮助一个未来的条款与颗粒物理学的广度。
2014-07-27 cond-mat.soft
Inertial drag in granular media
与液体一样，在颗粒状材料中移动的物体会受到拖曳力。我们在这里调查是否以及如何物体加速度影响这个阻力。这项研究是基于模拟的典型阻力测试，其中包括垂直提升板通过颗粒填料与规定的加速度模式。取决于板的大小，板的深度和加速度模式，结果证据率独立制度和惯性制度的物体加速度强烈增强的阻力。我们引入了一个弹性惯性阻力模型，捕捉在这两个政权的测量阻力。该模型是基于所观察到的物理过程，包括一个渐进的，弹性惯性动员的晶粒位于上述板。这些结果和分析指出了颗粒材料在稳态和非稳态载荷下的流动性之间的根本差异。
2019-07-12 cond-mat.soft
Diffusion and Velocity Auto-Correlation in Shearing Granular Media
我们进行了数值模拟，以研究颗粒扩散在稳态剪切模型颗粒材料在两个维度的堵塞密度和零温度。我们证实了其他人的研究结果，扩散常数取决于剪切速率为$D\sim\dotγ^{q_D}$与$q_D<1$，并着手确定$q_D$和其他指数之间的关系，表征干扰过渡。然后，我们检查的速度自关联函数，注意到它是由两个不同的时间尺度的过程，并确定一个新的基本指数，$λ$，其特征的代数衰减的相关性与时间。
2009-10-14 cond-mat.soft
Stress propagation in granular media: Breaking of any constitutive state equation relating local stresses together by a change of boundary conditions
通过实验研究了颗粒集合体在不同边界条件变化下的应力响应，以确定应力传播特性。这些结果表明，不存在简单的和单一的局部应力之间的关系，这将是强加的局部结构的颗粒集合体一般。相反，它表明，这些结果是由边界条件本身控制，它们的微小变化可能会导致强烈的变化，在增量应力关系;此外，在其他情况下，这些变化可能会产生大的变化的应力场，并可以允许部分地理解已经观察到的波动在这些介质中。PACS：46.10+z ; 46.30.- i ; 81.05.Rm
2005-06-14 cond-mat.soft
Projectile-shape dependence of impact craters in loose granular media
我们报告的圆柱形弹丸从休息下降到一个干燥的，非粘性颗粒介质的穿透。圆柱体的长度、直径、密度和尖端形状都有明显的变化。对于深穿透，与圆柱体直径相比，数据折叠成单个标度律，其随总滴距的1/3幂、圆柱体长度的1/2幂和圆柱体直径的1/6幂而变化。对于浅穿透，射弹形状起着至关重要的作用，更尖锐的物体穿透更深。
2003-09-06 cond-mat.soft
Entangled granular media
我们研究了几何诱导的凝聚力的合奏颗粒“U-颗粒”，机械纠缠通过颗粒相互渗透。我们改变u粒子的长宽比$l/w$，并将它们形成独立的垂直柱。在实验室实验中，我们监测柱对正弦振动的响应（频率$f$，峰值加速度$Γ$）。列折叠发生在特征时间$τ$中，该时间遵循关系$τ= f^{-1} \exp(Δ/ Γ)$。$Δ$类似于活化能，并且在中间$l/w$处最大。模拟结果表明，最佳强度的结果之间的竞争包装和纠缠。
2012-04-30 cond-mat.soft
Aging in humid granular media
时效行为是影响固体表面摩擦性能的重要因素。在本文中，我们调查的时间演化的静态性质的颗粒介质，通过研究的最大稳定角的亚毫米玻璃珠随时间的老化。我们报告了几个参数对这些老化性能的影响，如珠粒的磨损，在休息期间的应力，以及大气中的湿度。还研究了乙醇气氛中的老化效应。最后对实验结果进行了讨论。
2002-09-09 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
Two dimension porous media reconstruction using granular model under influence of gravity
本文采用分子动力学方法模拟了二维颗粒孔隙的形成过程。具有一定直径分布的颗粒由于重力而下落。模拟中使用了三种结构（上大直径、上小直径和混合）和两种混合物（相同颗粒密度和相同颗粒质量）。当初始高度较高时，非均质混合物的孔隙度高于均质混合物，而当初始高度较低时，孔隙度则相反。
2012-01-06 cond-mat.soft
Topology of Force Networks in Granular Media under Impact
我们研究了二维颗粒材料实验系统在冲击下力网络的演化。我们使用第一贝蒂数，$β_1$，和持久性图，作为力网络的拓扑性质的措施。我们发现，网络的结构有一个复杂的，滞后的依赖于入侵者的加速度和颗粒状材料的总力响应。$β_1$还可以区分力网络的非线性形成和松弛。此外，使用的持久性图的力网络，我们表明，在力网络中的环的大小有一个泊松分布，其特征尺寸的变化过程中的影响。
2017-09-06 cond-mat.soft
Asymmetric and Long Range Interactions in Shaken Granular Media
我们使用一个计算模型来研究在水平振动的颗粒流体中入侵者之间的相互作用力的出现。一对粒子的时间演化表明，在振动方向上找到接触的粒子对的可能性最大。通过将入侵者固定在模拟箱中，进一步研究了这种相对相互作用，在模拟箱中，我们确定了有效的机械力和颗粒之间的扭矩，并将出现的长程吸引力作为摇动相对角度、振幅和颗粒堆积密度的函数进行量化。我们确定的局部密度和动能分布的粒状颗粒沿轴的二聚体找到没有梯度的密度场和添加剂梯度的动能。
2019-07-31 cond-mat.soft
Dynamics of noncohesive confined granular media
尽管颗粒物质无处不在，在技术和科学上具有重要意义，但与分子流体和固体相比，我们的理解仍然非常贫乏。直到今天，还没有统一的描述，这确实似乎是遥不可及的。然而，有人提出，通过适当的序参量将流体动力学与相场建模相结合，可以在非粘性、硬球状系统中取得重要进展（Aranson和Tsimring，2006）。在这里，我们提出了一个审查的动力学约束颗粒物质，这种系统的方法已经证明了它的价值。在Olafsen和Urbach（1998）的开创性工作的推动下，人们对模型受限颗粒系统进行了大量的实验、理论和数值研究，揭示了大量的基本现象。在这篇评论中，我们集中在这些基本方面，即相共存，有效的表面张力，并详细描述了液体状态。
2016-01-18 cond-mat.soft
Rheological regimes in agitated granular media under shear
本文通过测量空气流化玻璃颗粒在五个数量级剪切速率范围内的流变行为，提出用佩克莱特数和剪切-流化功率比两个无量纲数界定所有流变状态，并建立统一本构关系。
2025-02-19 cond-mat.soft
Extending Granular Resistive Force Theory to Cohesive Powder-scale Media
本文将颗粒阻力理论（RFT）扩展至黏性干燥粉末，通过玉米淀粉侵入实验建立应力函数，预测复杂形状受力并优化抗下沉几何设计。
2024-12-08 cond-mat.soft
General scaling relations for locomotion in granular media
我们推导出一个通用的无量纲形式的颗粒运动，这是在实验和离散元法（DEM）模拟验证。该表格指导如何缩放大小，质量和驱动参数，以便在相同的颗粒介质中关联不同运动的动态行为。缩放可以通过假设侵入力产生的阻力理论（RFT）或等效地通过假设颗粒材料的行为作为一个连续体服从摩擦屈服准则。结垢的实验证实，在许多驱动条件下，在一个共同的砂床使用对各种形状和尺寸的车轮。我们讨论了为什么这两个模型提供了这样一个强大的标度律，即使他们忽略了一些颗粒流变学的复杂性。受潜在的行星际应用的启发，无量纲形式还意味着一种基于不同环境重力下的测试来预测车轮在一种环境重力下的性能的方法。我们证实这一点，使用DEM模拟，这表明，缩放关系是满足了一系列的驾驶模式，即使重力之间的缩放测试不同。
2017-03-18 cond-mat.soft
Collective rheology in quasi static shear flow of granular media
本文讨论了在准静态颗粒流中，哪些因素决定了应变场的基本问题。结果表明，用应力-应变率关系来理解准静态流变学是不恰当的。另一种方法进行了讨论，其中的局部变形被认为是在附近的变形的原因。我们提出了一个连续介质模型，其中局部剪应变与其拉普拉斯算子成正比，比例因子由局部应力决定。预测的行为进行了测试，在一个三维剪切细胞通过计算机模拟。我们设置的简单性使得它非常适合演示和研究集体粒度流的基本开放问题。所观察到的剪切剖面解释的框架内建议的模型。
2010-09-20 cond-mat.soft
Surface Shape of Two-Dimensional Granular Piles
我们研究的表面形状的二维桩使用实验和连续理论的颗粒材料的表面流动（BCRE方程）。我们首先得到一个简单的变换BCRE方程的解析解，并表明，从而预测的表面形状与实验结果吻合良好。通过这种解析解，我们发现这种堆底曲尾的形成不仅取决于颗粒材料的性质，而且还取决于滚动层内颗粒的漂移速度。
2005-03-02 cond-mat.soft
Robophysical study of jumping dynamics on granular media
要表征侵入沙和土壤的可变形物体上的力，需要了解这些基底的固体和流体响应及其对物体状态的影响。对干颗粒介质中侵入的最详细研究表明，固定形状物体在自由撞击（如炮弹）和被迫缓慢穿透期间的相互作用可以用流体静力和流体动力来描述。在这里，我们研究一类新的颗粒相互作用：通过被动和主动手段改变形状（自变形）的对象的快速入侵。一个简单的弹簧质量机器人跳跃干燥的粒状介质的系统研究表明，跳跃性能的非线性摩擦和流体动力阻力的相互作用，以及诱导的附加质量（未计入传统的入侵模型）的特点是由一个快速凝固的区域的颗粒加速的脚解释。一个模型，将这些动态显示，增加的质量降低了性能的某些自变形，由于在推离过程中的最佳时机的转变。我们的系统robophysical实验揭示了新的软物质物理和机器人的自我变形和控制的原则，它们共同提供了在可变形的陆地环境中的运动原理。
2015-12-17 cond-mat.soft
Studying the Kinetics of a Self-propelled Cruiser in 2D Granular Media under Gravity
我们提出了一个巡洋舰能够在一个由近50 - 50双分散耗散粒子重力下的粒状介质中移动。巡洋舰有一个圆形的形状，其边缘有一个方形的凹痕。通过移动，然后喷射颗粒进入其凹进区域面向给定的方向，巡洋舰获得推力，推动自己在同一方向前进，这可以是垂直或平行于重力。利用分子动力学（MD）模拟，我们发现了一个粒子喷射过程中的三个普遍阶段：1）喷射推力加速，2）压缩粒子减速，3）减压粒子松弛。我们还证实，巡航能力提高粒子喷射强度的增加和减少来自重力的干扰。
2018-09-16 cond-mat.soft
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
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
Anisotropy of Weakly Vibrated Granular Flows
我们在实验上探讨了弱振动流动颗粒介质组构的各向异性。根据驱动参数（流速和振动强度）的不同，这种各向异性会发生显着变化。我们展示了各向异性如何崩溃时绘制的驱动应力的函数，揭示了应力和各向异性之间的直接联系。此外，我们的数据表明，对于小的各向异性，剪切应力消失。因此，颗粒介质的结构各向异性在确定颗粒流的流变性方面起着至关重要的作用。
2014-10-16 cond-mat.soft
Effect of impact energy on the shape of granular heaps
实验研究了将颗粒物倒入垂直的Hele-Shaw池中形成的颗粒堆的形状，并分析了颗粒撞击能量的影响。我们提出了一个连续的模型，明确考虑能量耗散的流动颗粒通过非弹性碰撞的稳定的档案堆。我们解决了模型分析和分析所得到的高度分布作为几个参数的函数，如恢复系数的晶粒和它们的冲击能量。我们发现理论和实验之间的良好协议。
1999-07-23 cond-mat.soft
The role of initial speed in projectile impacts into light granular media
系统研究了弹丸在不同撞击速度下撞击由发泡聚丙烯（EPP）颗粒组成的轻质颗粒材料的过程。在实验上，入侵者移动的颗粒状材料内的轨迹监测与最近开发的非侵入性微波雷达系统。在数值上，离散元模拟与粗粒化技术，以解决这两个动态的入侵者和响应的颗粒床。我们的实验和数值结果的入侵者动力学相互同意定量和符合现有的唯象模型的颗粒阻力。进一步，我们探索“微观”起源的颗粒阻力通过表征颗粒床的响应，包括密度，速度和动力应力场的平均场水平。此外，我们发现，入侵者后面的空腔崩溃的动力学行为与不同的碰撞速度定性不同。此外，在入侵者的同向运动系统中，入侵者前方的动压呈指数衰减。它的缩放产生了一个特征长度尺度，这是入侵者的大小顺序。这一发现与我们在所有情况下发现的长尺度惯性耗散类型完全一致。
2019-12-01 cond-mat.soft
Replica Theory of Granular Media
引入了一个无限程自旋玻璃模型，并利用复制平均场理论对该模型进行了研究。在振动和重力作用下得到了平衡态、密度相关性质。
1998-06-26 cond-mat.dis-nn 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
Liquid migration in sheared unsaturated granular media
我们展示了如何使用毛细桥的颗粒尺度模型在剪切不饱和颗粒介质中的液体迁移。在单个毛细管桥破裂后，液体被重新分配到相邻的触点，从而导致大规模的液体重新分配。液体剖面的演变与最近发展的剪切带中液体迁移的连续描述相吻合。研究了与液体运移有关的速度剖面以及干、湿颗粒介质的密度剖面。
2012-06-25 cond-mat.soft physics.comp-ph
