Comparison of bulk properties of wet granular materials using different capillary force approximations
本研究通过分体底部剪切盒的DEM模拟，比较三种液桥毛细力近似，发现体相聚合力均随表面张力线性增加，而宏观摩擦系数受其影响较弱。
2025-01-08 cond-mat.soft
Capillary-like Fluctuations of a Solid-Liquid Interface in a Non-Cohesive Granular System
非粘性颗粒物质最显著的集体运动之一是在一定条件下的成团。特别地，当单分散非粘性颗粒的准二维单层垂直振动时，当驱动振幅超过临界值时，发生固体-液体样转变。在这里，颗粒聚集的物理机制依赖于由颗粒碰撞介导的强相互作用，而不是颗粒-颗粒cohesion内聚力。平均而言，固体团簇类似于水滴，具有引人注目的圆形形状。我们实验研究了粗粒固液界面的涨落，通过傅立叶空间中的静态和动态关联函数来表征。这些波动被证明是很好地描述了毛细波理论，这使我们能够测量的固体-液体界面表面张力和流动性，一旦颗粒的“热”动能是确定的。尽管该系统是强烈的不平衡，颗粒温度是不均匀的，有能量均分在固液界面，一个相对较大的范围内的角波数。此外，表面张力和迁移率都与考虑特征能量、长度和时间尺度的简单数量级估计一致，这与原子系统的情况非常相似。请在这里找到本文的补充材料：arXiv：1304.2646
2013-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Fracture of granular materials composed of arbitrary grain shapes: A new cohesive interaction model
离散元方法（DEM）是模拟粘性颗粒材料断裂的有用工具。对于这种应用，通常采用简单的颗粒形状（2D中的圆盘，3D中的球体）。然而，处理更一般的颗粒形状允许考虑真实材料中颗粒的自然异质性。我们提出了一个离散的模型，允许模仿接触或非接触颗粒之间的凝聚力，无论它们在2D和3D中的形状。内聚相互作用由放置在相互作用颗粒上的内聚点组成，目的是表示位于颗粒之间的内聚相。接触的情况下，解决根据单边接触和库仑摩擦定律。为了测试所开发的模型，2D单轴压缩模拟进行。数值结果表明，该模型能够模拟宏观行为的骨料颗粒受到轴向压缩，以及断裂的启动和传播。模型和样本参数的影响的研究提供了重要的信息的模型再现各种行为的能力。
2016-07-04 cond-mat.soft
Hydrodynamic instabilities in shear flows of cohesive granular particles
University of Twente（特温特大学）；Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理研究所）
本文通过扩展动态范德瓦尔斯模型，研究了粘性颗粒流在平面剪切下的流体不稳定性，发现密度不均匀结构由体积分数、剪切速率和非弹性决定。
2015-05-15 cond-mat.soft
Wet granular bed eroded by a dry granular flow
LMGC, University of Montpellier, CNRS, France（蒙彼利埃大学）；Geo-Ocean, Univ. Brest, CNRS, IFREMER, Plouzané, France（布雷斯特大学）
研究通过DEM模拟揭示了湿润颗粒床在干燥颗粒流侵蚀下的两种侵蚀模式，并提出了基于惯性数和粘性指数的快速侵蚀缩放定律。
2026-02-23 cond-mat.soft
Rheology of cohesive granular particles under constant pressure
采用分子动力学模拟研究了粘性颗粒材料在恒压条件下的流变特性。根据剪切速率，压力和颗粒间的凝聚力，该系统表现出四个不同的阶段：均匀剪切，振荡，剪切带，和集群。摩擦系数随惯性数的增加而增加，与粘聚性无关。粘聚力越强，摩擦系数越大。这种趋势是由配位数和粒子间力的角分布的各向异性解释的。特别是，我们证明了第二近邻发挥作用的流变学的凝聚力系统。
2018-07-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Measuring elastic properties of granular hydrogels: Effects of capillary interaction and ionic conditions
School of Civil Engineering, The University of Sydney（悉尼大学土木工程学院）
本研究开发了一种实验方法，用于测量颗粒水凝胶在湿润条件下的弹性特性，发现毛细作用和离子条件对杨氏模量有显著影响。
2026-02-25 cond-mat.soft
Measuring and upscaling micromechanical interactions in a cohesive granular material
无序非均匀介质的力学性质一般取决于多个长度尺度之间的复杂相互作用。因此，在这种材料中，将局部相互作用与宏观可观测量（如刚度或断裂）联系起来是一个挑战。在这里，我们研究了由软聚合物桥连在一起的玻璃珠组成的粘性颗粒材料的性质。我们使用基于柔性微量移液器偏转的装置，研究了单桥在牵引和剪切作用下的机械响应。这些测量，以及来自颗粒填料的X射线显微照片的信息，然后通知大规模离散元模型（DEM）模拟。虽然简单，但这些模拟在各个方面都受到经验测量的约束，并准确预测骨料的机械响应，包括其压缩失效的细节，以及材料的刚度如何取决于其部件的刚度和几何形状。通过演示如何准确地将微观信息与宏观性质联系起来，这些结果为预测复杂无序材料（如多孔岩石、雪或泡沫）的行为提供了新的视角。
2021-03-25 cond-mat.soft
Kinetic theory for dilute cohesive granular gases with a square well potential
本文发展了稀薄粘性颗粒气体的动力学理论，其中吸引部分用方势阱描述。从动力学理论出发，导出了流体动力学方程，并给出了耗散率和输运系数的微观表达式。我们检查我们的理论的有效性进行直接模拟蒙特卡罗。
2016-05-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structural aging of a cohesive and amorphous granular solid under cyclic loading
University of Michigan（密歇根大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
研究了在循环加载下，cohesive 和 amorphous 颗粒固体的结构老化现象，发现其强度和刚度提高但延展性降低，并表现出应力超量等不同特征。
2026-03-09 cond-mat.soft
On the capillary stress tensor in wet granular materials
本文提出了一种非饱和颗粒介质在摆动制度的细观力学研究，数值实验的基础上，使用离散元方法，相比，一个微观结构弹塑性模型。考虑到水的影响，通过增加毛细血管的接触和他们的后果方面的力量和水量进行了研究。通过模拟三轴压缩试验，研究了部分饱和的宏观和微观效应。由这两种方法提供的结果似乎是在良好的协议，再现的主要趋势的部分饱和的颗粒组装，如剪切强度的增加和硬化与吸力。此外，毛细管应力张量表现出从毛细管力通过使用均匀化技术。宏观和微观的考虑都强调与材料内部的孔隙流体分布有关的毛细应力张量的诱导各向异性。由于这种流体组构的张量性质意味着与吸力有关的固相上的剪切效应，因此与标准的等效孔隙压力假设进行了比较。结果表明，水的影响引起微观结构的现象，不能被认为是在宏观层面上，特别是当处理材料的历史。因此，研究指出，非饱和土应力的定义应包括，除了宏观应力，如总应力，微观颗粒间的应力，如由毛细作用力，为了更准确地解释孔隙流体的力学行为的粒状材料的影响。
2011-05-05 cond-mat.soft
Extracting Contact Forces in Cohesive Granular Ensembles
Indian Institute of Science（印度科学研究所）；North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
本文提出一种新方法，通过扩展PeGS软件，解决颗粒间粘性力区分问题，用于研究粘性颗粒材料的微观力学。
2025-07-01 cond-mat.soft
Reduction of the bulk modulus with polydispersity in non-cohesive granular solids
本研究通过二维分子动力学模拟发现，颗粒多分散性增加会降低无粘性颗粒固体的体积模量，其机制是力网络各向异性增强及小颗粒支撑减弱。
2018-02-16 cond-mat.soft
Heterogeneous structure of granular aggregates with capillary interactions
我们研究了粘性颗粒物质的空间结构，这些颗粒漂浮在空气-液体界面上，形成无序的紧密堆积，其间有孔隙。在锥形容器中缓慢降低界面以均匀压缩并研究系统作为面积分数$ϕ$的函数。我们发现，与Voronoi细胞相关的自由区分布显示出显着的指数尾，表明更大的异质性与随机分布相比，在低$ϕ$与交叉向$Γ$-分布作为$ϕ$增加。此外，我们发现显着的短程有序测量的径向相关函数和取向序参数，即使在低和中间$ϕ$，这是不存在的，当粒子只相互作用的空间。
2010-07-23 cond-mat.soft
The effects of interparticle cohesion on the collapse of granular columns
本文通过湿颗粒与聚合物涂层颗粒的自重坍塌实验，对比不同黏聚力来源对圆柱、矩形颗粒柱坍塌的影响，提出可统一刻画黏聚力效应的无量纲数与表征框架。
2024-02-11 cond-mat.soft
Pattern dynamics of cohesive granular particles under a plane shear
本文对粘性颗粒在平面剪切作用下的三维运动进行了分子动力学模拟。模拟结果表明，当颗粒温度达到临界温度后，颗粒温度突然下降到零，特征时间$t_{\rm cl}$近似表示为$t_{\rm cl} \propto (ζ-ζ_{\rm cr})^{-β}$，耗散率为$ζ$，临界耗散率为$ζ_{\rm cr}$，指数为$β\simeq 0.8$ .我们还发现，存在着各种类型的集群依赖于初始密度和耗散率。
2012-11-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Force distribution in a scalar model for non-cohesive granular material
我们研究了一个标量晶格模型的静态，非粘性，粒状材料的晶粒间的力量，获得两个主要结果。(i)作为总应变的函数的施加的应力显示出具有非平凡指数的幂律依赖性，其还随系统几何形状而变化。(ii)单个颗粒上的力的概率分布在压缩的所有阶段都呈高斯分布，没有显示指数尾的证据。关于这两个结果，我们确定相关性负责偏离先前提出的理论。
1998-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Softening induced instability of a stretched cohesive granular layer
我们报告的蜂窝图案，自发地形成在表面的一个薄层的粘性颗粒状材料提交面内拉伸。我们提出了一个简单的模型，其中负责的不稳定性的机制是“应变软化”以上的典型应变的潮湿颗粒材料所表现出的。我们的分析表明，这种类型的不稳定性应观察到在任何系统呈现负应力应变扰动的敏感性。
2010-10-23 cond-mat.soft physics.class-ph physics.geo-ph
Rheology of dilute cohesive granular gases
对稀薄粘性颗粒气体的流变特性进行了理论和数值研究。剪切粘度和剪切速率之间的流动曲线是从具有简单剪切流中的方阱势的颗粒的非弹性Boltzmann方程导出的。结果表明：（i）稳定的均匀剪切状态只存在于临界剪切速率以上;（ii）均匀剪切流中的粘度与硬核颗粒的均匀剪切流中的粘度几乎相同。在临界剪切速率以下，团簇随时间增长，如果我们用团簇的平均直径代替颗粒的直径，则粘度可以近似为硬核流体的粘度。
2018-04-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Comparison of different capillary bridge models for application in the discrete element method
弱润湿颗粒材料是许多研究的主题。提出了几种计算湿颗粒间毛细力的公式。在本文中，一些这样的模型已被实施的DEM框架，仿真结果进行了比较，实验测量。此外，毛细管模型类型的宏观参数，如局部剪切粘度和剪切材料的内聚参数的影响进行了研究，通过模拟球形珠使用的DEM模型的分裂底部剪切细胞。结果表明，毛细桥模型模拟的含水量改变了模拟颗粒材料的宏观性质。不同的毛细桥模型对宏观结果没有明显影响。
2014-09-12 cond-mat.soft
Dilatancy-induced surface deformation in dense cohesive granular media
Institute for Multiscale Simulation, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡大学多尺度模拟研究所）
研究了密实黏性颗粒介质中由膨胀引起的表面变形，发现等效波恩数是关键控制参数，高剪切速率下惯性效应减弱表面变形。
2026-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
From liquid to solid bonding in cohesive granular media
本文研究了颗粒填料在干燥过程中从液态粘结到固态粘结的转变。颗粒最初被液体盐水润湿，并且通过毛细力确保填料的凝聚力，但溶质的结晶将液体键转变为部分粘合的键。通过以规律的时间间隔测量样品的抗压强度，实验证明了这种转变。实验结果表明：1）在达到临界饱和度之前，没有固体键形成，粘聚力几乎保持不变：2）胶结作用开始于表面，前缘向样品中心扩展，粘聚力呈非线性增加; 3）当胶结前锋到达试样中心时，所有胶结物都部分胶结，但由于胶结物的固结，粘聚力迅速增加。我们引入了一个模型的基础上的参数凝聚力法在债券和债券结晶参数。该模型正确地预测了相变以及微观和宏观凝聚力之间的关系。
2010-02-26 cond-mat.soft
Simulation of pattern dynamics of cohesive granular particles under a plane shear
对粘性颗粒在平面剪切下的运动进行了三维分子动力学模拟。从模拟中，我们发现在稳定状态下存在三个不同的相：（I）均匀的剪切相，（II）剪切带和气体区域的共存相和（III）晶体相。我们还发现（II）和（III）之间的临界线近似地表示为$ζ\propto \exp(β\dotγL_y)$，其中$ζ$，$β$，$\dotγ$，$L_y$分别是耗散率、一个不重要的常数、剪切率和速度梯度方向的系统尺寸。
2012-11-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Experimental models for cohesive granular materials: a review
本文综述了黏性颗粒材料的实验模型，探讨了控制颗粒间粘附的方法及其在颗粒和总体力学研究中的应用。
2025-01-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.geo-ph
Morphology-resolved stress contributions in sheared wet granular materials
Laboratoire NAVIER, Université Gustave Eiffel, ENPC, Institut Polytechnique de Paris, CNRS（纳维耶实验室，巴黎高科桥梁大学，国立路桥学院，巴黎理工学院，法国国家科学研究中心）
研究通过三维X射线微断层扫描与流变测量，解析湿颗粒材料中毛细应力的分布，发现剪切局部化主导液相再分布，简单双粒桥主导等向性毛细压力，建立形态解析与宏观流变的预测联系。
2026-05-12 cond-mat.soft
Low density fragile states in cohesive powders
我们讨论了粘性和非粘性颗粒介质的背景下，最近的报告“干流沙的区别。“具有干流沙性质的弱低密度态很容易在普通家用粉末中形成。相反，这种状态不能形成在无粘性的粒状介质，如普通的沙子。
2005-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Discrete modelling of capillary mechanisms in multi-phase granular media
提出了一种基于细观力学模型的多相颗粒材料数值研究方法。离散元模拟被用来研究毛细管诱导的颗粒组件在摆动政权的摩擦性能的影响。毛细作用力通过杨-拉普拉斯方程在局部尺度上描述，并叠加到通常通过弹塑性关系很好地模拟的标准干颗粒相互作用上。将液相和气相之间的压力差和界面处的表面张力的影响都集成到相互作用模型中。水力滞后是根据毛细血管在接触处形成和破裂的可能机制来解释的。为了扩大颗粒间模型的规模，模拟了颗粒集合体的三轴加载路径，并通过莫尔-库仑准则对结果进行了解释。微观力学方法与毛细管凝聚力诱导在宏观尺度上进行了验证。结果表明，种间摩擦力通过增加接触点处的法向力而增加土壤阻力。此外，超过毛细压力水平或饱和度，我们的研究结果突出了液体键的密度数对材料的整体行为的重要性。
2012-03-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Role of cohesion in the formation of kink wave fronts in vibrofluidized granular materials
数值研究了准二维颗粒系统中扭结波阵面的形成，着重研究了单个颗粒之间的凝聚相互作用。基于最近提出的一种分析模型，通过调整速度相关的恢复恢复系数来实现粘性颗粒-颗粒相互作用。与实验结果的比较表明，阈值为旅行KWF的出现相匹配的制度，其中的颗粒层的质心高度波动的周期，振动周期的三倍。干颗粒动力学和湿颗粒动力学之间的进一步比较表明，KWF是更明显的湿颗粒层，因为增强集体运动引起的凝聚力。
2022-04-20 cond-mat.soft
Density profiles of loose and collapsed cohesive granular structures generated by ballistic deposition
利用接触动力学，在微观基础上研究了由有效的cohesion内聚力稳定的松散颗粒结构。研究了颗粒的Bond数对重力弹道沉积过程中堆积物密度分布和生成过程的影响。内部压实发生不连续的小雪崩，我们研究它们的大小分布。我们还开发了一个模型，解释最终的密度分布的基础上洞察下的键数变化的包装崩溃。
2011-01-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Self-stresses and Crack Formation by Particle Swelling in Cohesive Granular Media
我们提出了一个分子动力学研究的力模式，拉伸强度和裂纹形成的粘性颗粒模型中的颗粒进行膨胀或收缩梯度。不均匀的颗粒尺寸变化产生自平衡力，一旦最强的拉伸接触开始失效，就会导致裂纹萌生。我们发现，粗粒度的应力是正确的弹性模型，将颗粒尺寸的变化作为度量演化预测。由于颗粒介质中的力传递不均匀，其抗拉强度远低于理论强度。裂纹在收缩时从边缘向内扩展，在膨胀时从中心向外扩展。
2004-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.class-ph
Bond-number-controlled durability of cohesive granular materials under repeated vibration
Tokyo Metropolitan University（东京都立大学）
通过混合黏性与非黏性颗粒控制键数，发现失效循环次数随混合比平方指数增长，而杨氏模量几乎不变，表明键数是耐久性的关键控制参数。
2026-09-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A cohesive granular material with tunable elasticity
通过将玻璃珠与可固化聚合物混合，我们创建了一种定义明确的粘性颗粒介质，通过固化并因此具有弹性的毛细管桥保持在一起。该材料具有类似于珠粒的湿堆积的几何形状，但是具有对将颗粒保持在一起的键的弹性的额外控制。我们表明，它的机械响应可以通过调整桥的大小和刚度，以及颗粒的大小在几个数量级上变化。我们还研究了其无侧限单轴压缩下的破坏机制结合原位x射线显微层析成像。我们表明，一个广泛的线弹性制度结束在一个极限应变约8%，无论团聚体的刚度，这对应于剪切破坏的开始。微调这种简单材料的刚度、尺寸和形状的可能性使其成为研究多孔岩石破裂、地震学或粘性多孔介质中的根生长等问题的理想模型系统。
2016-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Percolation study for the capillary ascent of a liquid through a granular soil
毛管上升在洪水区的道路铺设中起着至关重要的作用，在洪水区，疏水性化合物被添加到土壤中以抑制水的上升并避免可能的路面损坏。水通过液桥、毛细桥和三聚体上升，其宽度和连通性取决于颗粒间毛细桥的最大半长λ。低λ产生断开结构，到处都是小簇。相反，对于高λ，产生三聚体和封闭体积的聚集，其形成毛细管上升的自然路径。据此，我们研究了这种几何结构在随机密堆积的单分散球颗粒介质上随λ变化的渗流转变。我们确定了逾渗转变的临界阈值λ c =（0.049 \pm 0.004）R（R为颗粒球的半径）和临界关联长度指数ν =（0.830 \pm 0.051），表明该逾渗转变属于普通逾渗的普适类。
2016-10-31 cond-mat.soft physics.comp-ph
Fracture of a model cohesive granular material
我们实验研究了模型粘性颗粒介质的断裂机制，该介质由固化聚合物桥连接在一起的玻璃珠组成。例如，这种材料的弹性响应可以通过改变聚合物相的交联来控制。在这里，我们表明，它的断裂韧性可以通过调整聚合物桥的刚度和尺寸的数量级进行调整。我们从一系列材料制备下的断裂测试中提取了定义明确的断裂能。发现这种能量与桥的横截面积成线性比例。最后，X射线显微计算机断层扫描显示，裂纹扩展是由位于界面处的每个珠粒的约一个聚合物桥的粘合失效以及失效平面附近的微裂纹驱动的。我们的研究结果提供了洞察这种模型材料的断裂机制，和无序的粘性颗粒介质的力学性能一般。
2016-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Chaoticity of the Wet Granular Gas
在这项工作中，我们推导出的Kolmogorov-Sinai熵的稀湿颗粒物质，适用于任何空间维度的解析表达式。颗粒被建模为硬球和润湿液体的影响是根据毛细管模型，其中耗散是由于毛细管桥的滞后凝聚力描述。Kolmogorov-Sinai熵是关于密度展开的。我们发现当加入液体时，首项迅速增加。这证明了颗粒动力学对湿度的敏感性，并表明液体显着增加了颗粒气体的混沌性。
2007-05-22 cond-mat.soft
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）
研究黏性颗粒材料在压缩和卸载时剪切模量的滞后效应及临界稳定性破坏，揭示压力非唯一状态变量及黏性相互作用对稳定性的影响。
2026-04-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Capillary stress and structural relaxation in moist granular materials
我们提出了一个理论框架来计算复杂的介孔材料，如潮湿的沙子，纳米多孔水合物，和干燥的胶体膜的毛细应力。分子模拟映射到相场模型的液体-蒸气混合物，其不均匀的应力张量被集成在Voronoi多面体，以计算相等和相反的力之间的每对相邻的晶粒。该方法说明了在小团簇和随机堆积的球形颗粒使用格子气体密度泛函理论模拟的水分诱导力。对于水泥水化物的纳米颗粒模型，这种方法再现了滞后的水吸附/解吸等温线，并预测干燥收缩应变等温线与实验吻合得很好。我们表明，毛细管应力是一个有效的机制，内部应力松弛的胶体随机填料，这有助于水泥浆体的非凡的耐久性。
2018-12-24 cond-mat.soft physics.flu-dyn
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
The Effect of Confinement on Capillary Phase Transition In Granular Aggregates
利用三维平均场格子气模型，分析了约束效应对不同无序度的颗粒聚集体中毛细相变性质的影响，以及通过颗粒与孔隙互换得到的逆多孔结构.令人惊讶的是，限制效应被发现是不太明显的颗粒状聚集体，而不是多孔结构。我们表明，这种差异可以理解的表面-表面的相关长度通过流体域的连接路径，这表明该长度捕获的真实程度的限制。我们还发现，这些多孔材料中的液-气相变在毛细临界温度附近具有二级性质，这表明代表了真正的临界温度，即与无序程度和固体基质的性质（离散或连续）无关。根据有限尺寸标度分析的临界指数表明，这种转变属于P.G. de Gennes的方法，其基本的随机场由流体-固体相互作用中的局部无序引起。
2020-08-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Angle of repose and segregation in cohesive granular matter
本文研究了流体对筒仓内颗粒物料的休止角和离析的影响。实验在两个方案中进行，其中：（i）流体的体积分数小，并且其在颗粒之间形成液体桥，以及（ii）颗粒完全浸没在流体中。通过透明玻璃侧壁对准二维筒仓内形成的堆进行成像，获得数据。在第一系列的实验中，观察到的休止角急剧增加的流体的体积分数，然后饱和的值，这取决于颗粒的大小。我们系统地研究了粘度的影响，通过使用水-甘油混合物改变它超过至少三个数量级，同时保持表面张力几乎恒定。除表面张力外，还观察到流体的粘度对休止角和偏析程度有影响。在双分散颗粒的情况下，根据颗粒的尺寸比和流体的粘度，观察到偏析减少并最终饱和。急剧的初始变化和随后的饱和程度的偏析和休止角发生在类似的体积分数的流体。在第二系列实验中，将颗粒倒入充满液体的容器中。虽然静止角被观察到是不变的，偏析被观察到减少在流体的粘度的增加。
2001-06-27 cond-mat.soft
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
Slow relaxation behavior of cohesive powders
我们目前的调查结果从单轴（oedometric）压缩试验两个粘性工业相关的颗粒材料（可可粉和石灰石粉）。实验结果的压缩性，测试与两个设备-FT 4粉末流变仪和定制的流变仪。我们专注于应力响应和缓慢松弛行为的粘性样品测试。压缩结束后，在恒定的体积，正在进行的应力松弛被发现遵循幂律一致的粘性粉末和不同的测试设备。提出了一个简单的（增量代数演化）模型的应力松弛在粘性粉末，其中包括一个响应时间尺度以及第二，无量纲松弛参数。所报道的意见是有用的离散元模拟和本构宏观模型的粘性颗粒材料的改进。
2014-10-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Crossover from viscous fingering to fracturing in cohesive wet granular media: a photoporomechanics study
本研究应用光孔隙力学方法，揭示了内聚湿颗粒介质中流体注入引发的变形与断裂机制，发现并阐明了粘性指进与断裂两种模式间的竞争与交叉现象。
2023-09-03 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Granular packings of cohesive elongated particles
我们报告的有效吸引力的二维细长颗粒的包装性能的数值结果。在沉积物中的非粘性棒在2D中，拓扑结构的包装主要是由对齐棒的有序结构的形成占主导地位。细长颗粒倾向于水平排列，应力主要从顶部传递到底部，显示出局部应力的不对称分布。然而，对于粘性颗粒的沉积物，优选的水平取向消失。具有强吸引力的非常细长的颗粒形成极其松散的结构，其特征在于取向分布，当增加键数时，其倾向于均匀的行为。由于这些变化，沉积物中的压力分布发生了质的变化。局部应力的各向同性部分相对于与重力方向有关的偏应力部分显著增强。因此，横向应力传输主要是由增强的无序，并导致更快的压力饱和度与深度。
2011-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Rheology and microstructure of unsaturated granular materials: Experiments and simulations
当处理非饱和湿颗粒材料时，一个基本问题是：毛管凝聚力对整体流动和屈服行为的影响是什么？我们inwestigate致密流动流变学的非饱和颗粒材料通过实验和离散元模拟均匀，简单的环形剪切流的摩擦，粘性，球形颗粒。
2018-02-27 cond-mat.soft
Cluster-induced deagglomeration in dilute gravity-driven gas-solid flows of cohesive grains
由于簇内颗粒的相对速度降低，通常认为簇会导致粘性颗粒之间的团聚增强。我们对重力驱动的粘性颗粒气固流动的离散粒子模拟显示出相反的趋势，揭示了一种新的机制，我们称之为“团簇诱导的解团聚”。“具体来说，我们研究了相对稀释的气固流，并将凝聚性来源的团聚体与系统中的整体不均匀性隔离开来，即，凝聚起源的聚集体和流体动力起源的簇。我们观察到增强的集群系统的大小增加（是规范的非凝聚力系统），以及减少团聚。减少的附聚被追踪到颗粒在团簇表面处的增加的碰撞冲击速度;即，更高水平的聚集导致聚集区域和非聚集区域之间更大的相对速度，从而作为颗粒温度的附加源。这一物理图像进一步证明了一个理论模型的基础上的生成和破碎率的团聚体之间的平衡。最后，集群诱导的解聚也提供了一个令人惊讶的饱和度的团聚水平在重力驱动的，气固系统的凝聚力水平的增加，而不是单调增加的行为中看到的自由发展或驱动的颗粒系统在没有重力的解释。也就是说，更高的凝聚力导致更多的能量耗散，这与竞争效应有关：增强的凝聚和增强的集群，后者导致更多的集群诱导的解凝聚。
2018-12-04 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
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
Simple Model for Wet Granular Materials with Liquid Clusters
我们提出了一个简单的湿颗粒介质的唯象模型，考虑到许多粒子通过液体在绳状状态下的相互作用，以及两个身体的cohesion内聚力的液体桥在摆动状态。在含液量较低的湿颗粒介质中，液体在接触点处形成桥，由于表面张力的作用而产生两体cohesion内聚力。随着液相含量的增加，一些液桥合并，并且两个以上的颗粒通过单个液团相互作用。在我们的模型中，cohesion内聚力作用在由液-气界面连接的颗粒之间。随着液体含量的增加，通过液体相互作用的颗粒的数量增加，但是当形成液体团簇时，液-气界面可能减少。由于这种竞争，我们的模型表明，剪切应力有一个最大值作为液体含量的函数。
2009-11-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Accretion Dynamics on Wet Granular Materials
湿颗粒集料是建筑材料、食品和保健产品的常见前体。干谷物与湿基质混合的物理机制还不清楚，也难以控制。在这里，我们通过测量湿聚集体的生长动力学，实验研究干颗粒在湿颗粒基底上的增积。我们表明，这种聚集体是完全饱和的，它的凝聚力是由在空气-液体界面处的毛细管低压确保的。的生长动力学控制的聚集体的表面处的液体分数，并表现出两个制度。在粘性制度，生长动力学是有限的毛细驱动的液体流动通过颗粒填料的聚集体的表面。在捕获状态下，捕获概率取决于饱和界面处液体的可用性，这由材料中的流体静压力控制。我们提出了一个模型，合理化我们的观察和捕获的基础上的捕获概率与静水压力的演变动态。
2017-05-22 cond-mat.soft
Mechanisms of dissipation in wet granular matter
本文从实验和理论两个方面研究了影响湿颗粒物力学特性的湿表面碰撞动力学。结果表明，滞后的形成和相邻晶粒之间的液体毛细桥断裂占相当不错的湿颗粒物质的大多数相关的情况下。各种耗散机制进行了讨论，特别强调其相关性。定量分析了断裂能量损失随冲击能量的变化规律。
2007-08-20 cond-mat.soft
Tunable capillary-induced attraction between vertical cylinders
由界面处的物体的存在引起的流体界面的变形可导致物体之间的大的横向力。我们探讨这些流体介导的吸引力之间的部分淹没的垂直圆柱。力的实验测量缓慢分离后，毛细管上升的气缸接触的气缸对和气缸三联体。对于圆柱对，数值计算和理论模型被发现是在良好的协议与测量。该模型提供了洞察力的贡献的相对重要性，总的力量。对于小的分离，压力项占主导地位，而在大的分离，表面张力变得更加重要。两种状态之间的交叉发生在毛细管长度的大约一半的间隔处。实验测得的圆柱体三胞胎之间的力也与数值计算吻合得很好，我们表明，成对的贡献占几乎所有的三胞胎之间的吸引力。对于圆柱体的平衡毛细管上升高度大于圆柱体的高度，我们发现，吸引力取决于浸没水平以上的圆柱体的高度，这提供了一种手段，以创建精确控制的可调cohesion内聚力之间的物体变形的流体界面。
2014-12-02 cond-mat.soft
Micro-mechanical Failure Analysis of Wet Granular Matter
我们采用了一种新的流体颗粒模型来研究不同饱和度下的颗粒土的剪切行为，从干材料通过毛细管桥制度，以更高的饱和度与膨胀集群。考虑到可能的液体形态的全部复杂性，这意味着形成孤立的任意大小的液体集群与个人拉普拉斯压力，通过在晶粒表面上的薄膜通过液体交换演变。液体团簇的尺寸可以增长，收缩，合并和分裂，这取决于局部条件，可访问的液体的变化和由颗粒相决定的孔隙空间形态。该相由基于接触动力学的离散颗粒模型表示，其中从液相施加的毛细管力添加到球形颗粒的运动中。通过三轴剪切试验，研究了不同含液量下体系在外加压力作用下的宏观响应。此外，在压缩过程中由于孔隙空间的变形的液体团簇分布的变化进行评估接近临界载荷。
2016-04-23 cond-mat.soft
Fluidization of granular media wetted by liquid $^4$He
本文对竖直搅拌下液态$^4$ He润湿的PMMA球的流态化进行了实验研究。通过控制$λ$点附近的温度，我们将润湿液体的性质从正常流体（氦I）改变为超流体（氦II）。对于由氦I润湿，流化的临界加速度（$Γ_c$）显示出接近于样品池中的蒸气压的饱和的急剧增加。对于氦II润湿，$Γ_c$在约75%饱和度时开始增加，表明毛细管桥被不饱和氦膜的超流增强。在饱和度以上，$Γ_c$进入平台状态，其中颗粒之间的毛细力与桥体积无关。平台值被发现随温度而变化，并显示在2.1 K的峰值，我们归因于液氦的比热的影响。
2009-01-12 cond-mat.soft
