The impacts of granular jets for both frictional and frictionless grains in two dimensions are numerically investigated. A dense flow with a dead zone emerges during the impact. From our two-dimensional simulation, we evaluate the equations of state and the con- stitutive equations of the flow. The asymptotic divergences of pressure and shear stress similar to the situation near the jamming transition appear for the frictionless case, while their exponents are smaller than those of the sheared granular systems, and are close to the extrapolation from the kinetic theoretical regime. In a similar manner to the jam- ming for frictional grains, the critical density decreases as the friction constant of grains increases. For bi-disperse systems, the effective friction constant defined as the ratio of shear stress to normal stress, monotonically increases from near zero, as the strain rate increases. On the other hand, the effective friction constant has two metastable branches for mono-disperse systems because of the coexistence of a crystallized state and a liquid state.
Cohesion-induced hysteresis and breakdown of marginal stability in jammed granular materials
Institute of Science and Engineering, Shimane University（岛根大学理工学研究科）；Department of Applied Physics, Tokyo University of Science（东京理科大学应用物理系）；Graduate School of Arts and Sciences, The University of Tokyo（东京大学大学院人文社会系研究科）
Devising a protocol-related statistical mechanics framework for granular materials
为堵塞的颗粒材料设计一个统计力学框架是一项具有挑战性的任务，因为这些系统不具有统计热力学工具表征它们所需的一些重要特性。在最近的一篇论文[Asenjo et al. PRL，2014]中，提出了一种新的粒度熵定义，该定义将用于生成打包的协议置于其根源。根据这些结果，可以看出[Asenjo et al. PRL，2014]中使用的协议可以被改写为具有特定温度值的正则系综。大系统尺寸的高斯性签名强烈建议与相应的微正则系综的渐近等价，其中具有一定盆地体积的堵塞状态均匀采样。我们认为，这个微正则系综是不是爱德华兹的微正则系综，并推广到其他协议的论点。
Numerical analysis of impact processes of granular jets
数值研究了三维颗粒射流在冲击过程中的流变特性。实验中观察到的锥状散射斑图和片状散射斑图[X. Cheng等人，Phys. Rev. Lett. 99，188001（2007）]可以通过我们的计算再现。根据模拟结果讨论了颗粒射流冲击的本构方程。通过对有效摩擦系数（剪应力与压力之比）的分析，我们认为屈服应力为零的假设是合理的，剪切粘度与实验结果相比并不小。
Novel Features Arising in the Maximally Random Jammed Packings of Superballs
硬颗粒的密集随机堆积是颗粒介质的有用模型，并且与物质的非平衡低温非晶相的结构密切相关。大多数工作是针对球体的随机堵塞堆积进行的，并且直到最近才对非球形颗粒的相应堆积（例如，椭圆体）受到关注。本文研究了由|x_1| ^2 p +.+定义的二元超盘和单分散超球的最大随机堵塞（MRJ）堆积. |x_2| ^2 p <=1，d分别为2和3，其中p是变形参数，值在区间（0，无穷大）。我们发现，这种包装的MRJ密度增加显着和nonanalytically作为一个远离圆盘和球点。此外，无序堆积是实体的，颗粒的局部排列必然是非平凡相关的，以实现堵塞。我们称这种相关结构为“非属”。的包装的“非genericity”的程度的定量特征在于通过确定的分数的局部协调结构，其中的中心颗粒具有比平均更少的接触邻居。我们还表明，这种看似特殊的包装配置是违反直觉并不罕见。随着颗粒各向异性的增加，响尾蛇的分数减少，而最小取向顺序增加。这些新的特征是由于粒子独特的旋转对称破缺方式造成的。
