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
Modelling segregation of flowing bidisperse granular mixtures varying simultaneously in size and density
流动的粒状材料由于颗粒尺寸（由渗流驱动）和密度（由浮力驱动）的差异而分离。模拟大/重颗粒和小/轻颗粒的混合物的分离是具有挑战性的，由于两个分离机制的相反效果。使用离散元法（DEM）模拟组合尺寸和密度的分离，我们表明分离速度可以通过线性依赖于局部剪切速率和二次依赖于物质浓度的模型很好地描述。浓度分布预测通过将这种偏析速度模型到一个连续的对流扩散偏析运输模型匹配DEM模拟结果以及广泛的颗粒尺寸和密度比。最令人惊讶的是，DEM模拟和偏析速度模型都表明，偏析方向的范围内的尺寸和密度比取决于当地的物种浓度。这导致了一种方法来确定颗粒尺寸比，密度比和颗粒浓度的组合，对于该组合，双分散混合物将不会分离。
2020-11-18 cond-mat.soft
Reverse segregation and self-organization in inclined chute flows of bidisperse granular mixtures
Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）；Center for Computational Sciences and Engineering, Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室计算科学与工程中心）；School of Math, Science, and Engineering, Central New Mexico Community College（新墨西哥中部社区学院数理工程学院）
研究倾斜渠道中双组分颗粒混合的反分离与自组织现象，通过模拟揭示直径比和质量分数对堆结构演化的影响。
2026-01-09 cond-mat.soft
Spatiotemporal Chaotic unjamming and jamming in granular avalanches
我们已经研究了时空混沌动力学的unjamming和堵塞的粒子在一个玩具模型系统-一个旋转的鼓部分填充bidisperse磁盘，以创建雪崩。第一次直接测量粒子的第一李雅普诺夫矢量$δu(t)$和速度$v(t)$的大小，以深入了解它们的空间相关性$C_{δu,v}$，其在非干扰附近较强，但在干扰过渡附近较弱，与Banigan等人的最近工作一致，Nature Phys. $\bf{9}$，288，（2013）. $v(t)$显示丰富的动态：对于不稳定的粒子，它呈指数增长，尽管有随机相互作用，它仍保持增长;在最大值之后，它以大的波动衰减。因此，雪崩粒子的时空混沌动力学是纠缠的，导致系统的宏观量的时间相关性。我们提出了一个简单的模型，这些意见。
2014-10-23 cond-mat.soft
Structural transitions in jammed asymmetric bidisperse granular packings
本研究通过接触取向序参数分析非对称双分散颗粒堆积，发现堵塞时发生结构转变，且双分散体系具有局部HCP和FCC有序结构，有助于理解颗粒排列对堆积强度的影响。
2023-05-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Geometry behind the Glass Transition and Frictional Jamming in Systems of Two-Dimensional Hard Disks
研究通过几何学揭示了二维刚性圆盘系统中玻璃转变与摩擦性阻塞的内在机制，指出动态转变由全等五边形铺砌引发，其影响延伸至三维结构。
2026-01-01 cond-mat.soft
Bidisperse and polydisperse suspension rheology at large solid fraction
在相同的固相体积分数下，双分散和多分散悬浮液的粘度较低，法向应力响应较弱。与粒度分布相关的粘度降低可以通过最大可流动或堵塞固体分数$ϕ_m$的增加来解释。在这项工作中，稠密的悬浮液在强剪切下模拟，其中热运动和排斥力可以忽略不计，但我们允许颗粒接触与轻微的摩擦相互作用，颗粒间的摩擦系数为$μ = 0.2$。方面的双分散悬浮液流变学首先重新建立，该方法再现既定的趋势;研究的双分散悬浮液的大小比的$δ= 2$到4表明，在粘度的最小值发生$ζ$略高于0.5，其中$ζ= ϕ_l/ϕ$是由大颗粒占据的总固体体积的分数。简单的剪切流的多分散悬浮液截断正常和对数正态分布的尺寸分布，和双分散悬浮液，这是统计上等同于这些多分散的情况下，三阶矩的尺寸分布，模拟和提取的流变学。先前的工作表明，这样的分布与等效的低阶矩有类似的$ϕ_m$，和正常的，对数正态和双分散的情况下的流变行为被证明是在很宽的范围内的颗粒尺寸的标准偏差，与标准的相关性，这是功能上依赖于$ϕ/ϕ_m$提供良好的协议与模拟中发现的流变学。双分散和多分散悬浮液之间粘度和法向应力响应的密切一致性表明了非胶体悬浮液中最大填充分数的控制作用
2017-11-10 cond-mat.soft
Tuning the bulk properties of bidisperse granular mixtures by small amount of fines
利用离散元模拟方法研究了各向同性双分散颗粒混合物的体积性质。重点是两种组分的尺寸（半径）比和体积分数对混合物性质的影响。我们表明，一个致密的颗粒（基地）组件的有效体积模量可以提高高达20%，取代少至5%的体积与较小尺寸的颗粒。相似尺寸的颗粒几乎不影响混合物的宏观性质。在另一个极端，当包含大量的细颗粒时，它们中的大多数位于基材的空隙中，充当振动器，导致整体弱化效果。在这两个极限之间，找到了一个最佳的尺寸比，使混合物的体积模量最大化。对于松散的系统，体积模量随着细粉的加入而单调下降，而与尺寸比无关。最后，我们涉及的混合物性质的“典型的”孔径在一个无序的结构所引起的操作体积分数（固结）和尺寸比的综合效应。
2016-07-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The thermal jamming transition of soft harmonic disks in two dimensions
通过研究二维软谐波盘双分散系统的能量分布，我们确定了热干扰跃迁。具体地说，我们研究了在合理的时间内，系统是否能达到粒子不重叠的基态。从随机初始配置开始，通过能量最小化步骤（如在无热干扰的情况下）和能量势垒可以以小但非零概率被跨越的附加步骤来探测能量景观。对于随机的初始条件，我们发现，作为一个功能的包装分数的热干扰过渡，即从一个状态，其中所有的重叠可以被删除到一个有效的非遍历状态，其中不能摆脱重叠的过渡，发生在一个包装分数的$ϕ_G=0.74$，这是小于过渡包装分数的非热干扰在$ϕ_J=0.842$。此外，我们表明，热干扰过渡是在普适类的定向渗流，因此是根本不同的非热干扰过渡。
2019-03-27 cond-mat.soft
Jamming dynamics in grain mixtures : An extended hydrodynamic approach
本文从扩展流体力学的新观点出发，研究了颗粒混合物中的堵塞问题。使用硬球二元混合物模型，我们预测，一些大颗粒预计将得到笼更有效地在一个矩阵中的小颗粒相比，一些小颗粒在一个矩阵中的较大的。在胶体混合物的情况下，实验上也观察到了类似的效果。
2007-04-15 cond-mat.soft
Jamming on curved surfaces
如果填充分数增加到超过临界值，则胶体和其他颗粒介质经历称为堵塞的刚性转变。由此产生的堵塞结构是局部无序的，承受不均匀的载荷，具有稳定性和弹性特性所需的最小数量的接触，这些特性与结晶介质的体积分数不同。在这里，通过计算机模拟研究了弯曲的椭球表面上的干扰过渡，其中形状演变导致面积减小，拥挤的颗粒，并防止表面的进一步演变。被捕的结构可以解除堵塞，表面进一步迭代进化，最终导致一个刚性的度量堵塞状态，相对于粒子的运动和一些特定的空间变形的歧管是稳定的。所获得的结构进行了比较，在平坦的空间中获得的，它被发现，堵塞状态在弯曲的几何形状需要较少的接触，每个粒子由于表面约束的非线性。此外，由软颗粒组成的结构在堵塞点上方被压缩。据观察，相对有序，但几何挫折单分散填料共享许多签名的无序双分散填料。
2016-08-02 cond-mat.soft
Critical scaling and heterogeneous superdiffusion across the jamming/rigidity transition of a granular glass
实验研究了水平振动的双分散致密颗粒单层的动力学特性。淬火协议产生的状态与冻结结构的组件，但剩余的自由度与接触动力学控制的外观宏观刚度。我们提供了决定性的实验证据表明，这种转变是一个临界现象，越来越多的集体和异质重排发生在远小于晶粒直径的长度尺度，大概反映了接触力网络的波动。动态相关时间和长度尺度在转变两侧飙升，因为体积分数在非常小的范围内变化（$δϕ/ϕ\sim 10^{-3}$）。我们的特点个别晶粒的运动，这成为超扩散的干扰过渡$ϕ_J$，信号远程的时间相关性。相应地，系统在空间中表现出长程四点动力学关联，在跃迁密度下服从临界标度。
2008-03-14 cond-mat.soft
Strain hardening in bidisperse polymer glasses: Separating the roles of chain orientation and interchain entanglement
通过研究不同长度的链的混合物，分离了缠结和链取向对玻璃态聚合物应变硬化的影响。模拟结果表明，在单分散体系和双分散混合物中，即使是缠结链和非缠结链混合，给定链长的分子的取向也是相同的。此外，混合物中的应力等于单分散体系中应力的加权平均。这些结果表明，链有助于独立的应变硬化，链取向是由与周围的玻璃的局部相互作用确定的，并且缠结在通常研究的应变范围内在应变硬化中至多起间接作用。我们讨论这些结果的背景下，最近的微观理论。
2009-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Rheology of bidisperse non-Brownian suspensions
本研究通过粒子模拟揭示了双分散非布朗悬浮液的流变特性，发现粘度随应力呈剪切增稠且极限固体分数非单调变化，结合剪切增稠与阻塞模型实现了流变行为的完整预测。
2024-05-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Heterogeneity and Low-Frequency Vibrations in Bidisperse Sphere Packings
本研究通过计算机模拟发现，在尺寸比大的双分散球体堆积中，小颗粒形成团簇引发结构异质性，并显著增强低频振动，其态密度呈线性频率依赖，且两者密切相关，表明异质堆积与均匀堆积本质不同。
2023-11-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Onsager theory of length-bidisperse hard rods: Evidence for a nematic-nematic critical point
该手稿已被撤回，因为与现有论文（Szabolcs Varga和Istvan Szalai，“Phase diagrams of binary mixtures of hard rods in an external orientational field”，Phys. Chem. Chem. Phys.，2：1955-1959，2000），其中我们是，不幸的是，不知道当提交我们的手稿。
2002-11-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Jamming and percolation in the random sequential adsorption of a binary mixture on the square lattice
本文研究了单体和线性尺寸的正方形颗粒$R$的二元混合物在正方形晶格上的竞争不可逆吸附。利用随机顺序吸附模型，研究了堵塞覆盖率和渗滤特性与粒径比$R$和相对通量$F$的关系。我们发现，开始的渗透的单体总是低于二元混合物的情况下，只有单体（$R=1$）。此外，对于低于临界值的值$F$，最大物质的通量或尺寸越高，单体的逾渗阈值值越低。
2021-12-16 cond-mat.soft
Lower bound on the four-point dynamical susceptibility: Direct experimental test on a granular packing
我们跟踪运动的水平振动的非晶组装的bidisperse硬盘，密度范围跨越干扰过渡。我们根据动力学对密度变化的响应，在非常一般的基础上推导出动力学磁化率的界。这推广了最近推导出的平衡液体的类似界限。我们发现，在我们的实验系统中的约束是紧的，并再现了非单调的行为的动态磁化率在时间和密度的干扰过渡。基本的标度行为揭示了异常扩散和动力学不均匀性之间的密切联系。
2007-12-12 cond-mat.soft
Monte Carlo simulation of binary mixtures of hard colloidal cuboids
我们进行了广泛的蒙特卡罗模拟，以调查的硬板状颗粒（HBP）的胶体悬浮液的相行为。虽然理论限制颗粒取向或忽略更高的顺序相建议存在一个稳定的双轴取向相，我们最近的单分散系统的模拟结果表明，这是不一定的情况下，即使是颗粒形状正好在长和扁球形几何形状之间，通常被称为自对偶形状。出于潜在的惊人的影响，将双轴排序到显示应用程序，我们扩展我们的调查，以bidisperse混合物的短和长的HBP和分析是否尺寸分散性可以进一步丰富的HBP的相行为，最终不稳定的位置有序相，从而有利于形成的双轴晶相。我们的研究结果不仅表明，双分散的混合物的自双形HBPs不能自组装成双轴向双相，但他们也表明，这些颗粒也不能形成单轴向双相。在单分散体系中也观察到这种令人惊讶的行为。此外，双分散HBP倾向于在共存的各向同性相和近晶相中相分离，或者在相对大的压力下，倾向于在主要为短HBP的近晶相和主要为长HBP的近晶相中相分离。我们的结论是，限制粒子取向的自由度或忽略位置有序（近晶，柱状和晶体）相的存在下，可以显着地改变HBPs的相行为和不切实际地扩大了双轴晶相的稳定区域。
2017-10-30 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
Segregation models for density-bidisperse granular flows
单个组分平衡方程常被用来推导稠密颗粒混合物流动中的特定种分凝速度的表达式。我们提出了一个半经验表达式的密度双分散颗粒流的物种间动量交换作为从动力学理论的思想的延伸，并将其与以前的粘性阻力的方法，类似于颗粒在流体中沉降。所提出的模型扩大了范围的颗粒动力学理论从短期二元碰撞的多个持久的接触特性的密集剪切流，并纳入颗粒摩擦，浓度比，和当地的流动条件的影响。分离速度来自动量平衡方程，使用两种种间阻力模型匹配的向下和向上的分离速度的重和轻的颗粒从DEM模拟通过流动层的深度为不同的密度比和成分浓度在约束剪切流。预测的动力学理论启发的方法进行比较，另外从自由表面堆流模拟的结果，并再次观察到密切的匹配。
2020-11-18 cond-mat.soft
Rheology of bidisperse suspensions at the colloidal-to-granular transition
School of Engineering, The University of Edinburgh（爱丁堡大学工程学院）；School of Physics and Astronomy, The University of Edinburgh（爱丁堡大学物理与天文学院）
研究双分散悬浮液在胶体到颗粒过渡时的流变学行为，揭示了不同组分比例下粘度和剪切变稠特性变化规律。
2025-06-05 cond-mat.soft
Clogging and Jamming Transitions in Periodic Obstacle Arrays
我们数值研究堵塞过渡的双分散磁盘流过二维周期性障碍阵列。我们表明，堵塞是一个概率事件，发生通过从一个均匀的流动状态过渡到一个异构或相分离的堵塞状态，其中磁盘形成密集的连接集群。在一定时间内发生堵塞的概率随着颗粒堆积量和障碍物数量的增加而增加。对于驾驶在不同的角度相对于对称方向的障碍阵列，我们表明，某些方向有较高的堵塞敏感性。也可以具有特定尺寸的堵塞过渡，其中一个盘尺寸变得完全不动，而另一个盘尺寸继续流动。
2016-12-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Experimental Studies of the Jamming Behaviour of Triblock Copolymer Solutions and Triblock Copolymer-Anionic Surfactant Mixture
采用光子相关光谱和流变学方法研究了三嵌段共聚物水溶液以及三嵌段共聚物与阴离子表面活性剂水溶液混合物的微观动力学和力学响应。增加三嵌段共聚物的浓度导致表征样品的复合模量的幅度急剧增加。这可以从共聚物聚集和堆积行为的变化以及由于紧密堆积增加而对其动力学施加的约束来理解。向强弹性共聚物溶液中加入适量的阴离子表面活性剂，可使样品的复模量降低几十倍。有人认为，包括混合物的胶束的形状各向异性和尺寸多分散性引起的包装行为的显着变化，导致在样品unjamming和所观察到的复合模量下降。最后，在温度-表面活性剂浓度平面中构建相图，以总结构成三嵌段共聚物-阴离子表面活性剂混合物的聚集体的堵塞-解堵塞行为。
2011-09-27 cond-mat.soft
Structured randomness: Jamming of soft discs and pins
模拟是用来找到零温度干扰阈值，$ϕ_j$，软，双分散磁盘的存在下，小的固定颗粒，或“针”，安排在一个格子。正如人们所预期的那样，引脚的存在导致$ϕ_j$减少。干扰阈值附近的系统的结构特性计算作为引脚密度的函数。虽然相关长度指数保持$ν= 1/2$在低引脚密度，该系统是机械稳定的更多的债券，但更少的接触比麦克斯韦标准意味着在没有引脚。此外，随着钉扎密度的增加，出现了新的键取向有序和长程空间有序，这与钉扎晶格的平方对称性有关。
2020-04-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
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
Super-diffusion around the rigidity transition: Levy and the Lilliputians
通过分析位移统计的组装水平振动的bidisperse摩擦颗粒在附近的干扰过渡实验研究之前，我们建立了他们的superdiffusive运动是一个真正的Levy飞行，但与“跳跃”的尺寸非常小相比，颗粒的直径。振动引起了广泛的分布的跳跃，是随机的时间，但在空间上相关的，并可以被解释为在所有尺度的微裂纹事件。随着体积分数偏离临界堵塞密度，该分布在越来越小的跳跃尺寸处被截断，从而在长时间内诱导朝向标准扩散运动的交叉。这种解释与时间上持续的，空间上相关的电流的想法形成对比，并提出了新的问题，在振动模式方面的动力学分析。
2010-01-11 cond-mat.soft
Shearing behavior of polydisperse media
研究了尺寸比为10的多分散和双分散介质的剪切问题。采用接触动力学方法对二维剪切单元进行了模拟。对于多分散介质，采用截尾幂律，我们发现它们比双分散混合物具有更强的粘性和更大的抗剪切能力。出于减少剪切颗粒介质所需的能量的实际问题，我们引入“点状粒子”代表带电粒子的分布。即使改变运动学行为非常小，它们也减少了维持固定剪切速度所需的力。
2004-07-29 cond-mat.soft
Enhanced Interlocking in Granular Jamming Grippers through Hard and Soft Particle Mixtures
研究颗粒刚度对颗粒阻塞夹爪抓取性能的影响，发现软颗粒改善包裹效果，加入少量刚性颗粒可显著提升最大保持力，为软机器人夹爪设计提供可调优化方案。
2024-07-30 cond-mat.soft physics.app-ph
Near the jamming transition of elastic active cells: A sharp-interface approach
我们使用一个尖锐的界面模型的活动细胞研究的干扰过渡点和行为附近，通过改变细胞浓度，活动速度和弹性，包括软和硬细胞的二元混合物。我们确定了干扰过渡点，以及过渡附近的行为，包括有效扩散，和六重键相关。最后，我们扩大了以往的研究显示Voronoi无量纲细胞形状可以被视为一个序参量在任何浓度。
2018-07-26 cond-mat.soft
Hyperuniformity near jamming transition over a wide range of bidispersity
Nagoya University（名古屋大学）；The University of Osaka（大阪大学）；The University of Tokyo（东京大学）
研究二维双分散系统无摩擦堵塞堆积的超均匀性，采用先进方法确定结构因子指数\(\alpha\)，发现二维中\(\alpha\)约为\(0.6 - 0.7\)，与三维不同，且除单分散情况外该指数对颗粒尺寸比不变。
2026-07-10 cond-mat.soft
Effects of particle-size ratio on jamming of binary mixtures
我们进行了系统的数值研究的颗粒尺寸比$R \ge 1$堵塞的二元混合物的性能的影响。我们发现，改变$R$不定性地影响压力和配位数的临界缩放与压缩附近的堵塞过渡，但在堵塞过渡的临界体积分数与$R$变化。此外，静态结构因子（密度相关）$S(k)$强烈依赖于$R$，并显示出大颗粒和小颗粒之间的不同的长波长行为。因此，先前报道的$S(k)\sim k$在长波长极限下的行为只是$R\to 1$极限下的特殊情况，不能简单地推广到具有$R>1$的阻塞系统。
2009-12-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Stratification in Drying Films Containing Bidisperse Mixtures of Nanoparticles
采用大规模分子动力学模拟研究了蒸发速率和体积分数对纳米颗粒在干燥过程中分布的影响。我们的研究结果表明，当${\rm Pe}_sϕ_s \gtrsim c$与$c\sim 1$，其中${\rm Pe}_s$是Péclet数和$ϕ_s$是较小颗粒的体积分数时，可以发生“顶部小”分层。"顶部小“的该${\rm Pe}_sϕ_s$阈值比将溶剂处理为隐式粘性背景的模型的预测值大$\simα^2$倍，其中$α$是大颗粒和小颗粒之间的尺寸比。我们的模拟进一步表明，当溶剂的蒸发速率降低时，可以增强“小的顶部”分层，这是现有理论所不能预测的。这种意想不到的行为解释与热泳与溶剂密度的正梯度所造成的蒸发冷却在液-气界面。对于超快蒸发，梯度是大的，并驱动纳米颗粒朝向液体/蒸气界面。对于较大的纳米颗粒，这种泳动效应更强，因此当蒸发速率较慢时（但不太慢，使得在干燥膜中产生纳米颗粒的均匀分布），“顶部小”分层变得更明显，因为有利于顶部上的较大颗粒的热泳被减轻。当${\rm Pe}_s$较大但$ϕ_s$较小时，类似的效应可导致阈值以上的${\rm Pe}_sϕ_s$的“大在上”分层。我们的研究结果揭示了包括溶剂明确建模时蒸发诱导的颗粒分离和组织的重要性，并指出密度梯度所带来的超快蒸发的重要作用。
2018-05-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
From discrete elements to continuum fields: Extension to bidisperse systems
为了从实验或数值数据中开发、校准和/或验证连续模型，需要微观-宏观过渡方法。这些方法用于从离散数据（位置、速度、力）获得连续场（如密度、动量、应力）。这对于存在多个组件的非均匀和动态情况尤其具有挑战性。在这里，我们提出了一个通用的方法来执行这种微观-宏观过渡，但为了简单起见，我们限制我们的注意力，以两种成分的情况下，例如，含有两种类型的颗粒的颗粒混合物。我们提出了一个扩展的微观-宏观过渡的方法，称为\emph{coarse-graining}，非定常的两个组成部分的流动。通过构造，这种新颖的平均方法是有利的，例如，当与分箱方法相比时，因为所获得的宏观场与质量、动量和能量平衡的连续方程一致。此外，边界相互作用力可以考虑在一个自洽的方式，从而允许连续应力场的建设，即使在一个粒子半径的边界。类似地，还可以确定多组分混合物的各个组分的应力和拖曳力，这对于若干连续体应用、\textit{e.g.}混合物理论分离模型是必不可少的。此外，该方法不需要系综平均，因此可以有效地利用调查静态，稳定和时间相关的流。本文提出的方法适用于任何离散数据、\textit{e.g.}粒子模拟、分子动力学、实验数据等。
2015-12-03 cond-mat.soft stat.CO
Occurrence of connected clusters in motility-induced phase-separated states of persistent active particles at zero temperature
本研究通过二维双分散活性圆盘模型，揭示了零温无限持续长度下，活性力与排斥力比值对运动诱导相分离密相中阻塞团簇形成的调控规律，为相关活性粒子系统提供了理论参考。
2023-02-01 cond-mat.soft
General model for segregation forces in flowing granular mixtures
本文提出了一种预测流动尺寸双分散颗粒混合物中净颗粒偏析力的一般模型，结合了重力与运动学诱导的偏析力及浓度依赖性，并通过离散元模拟验证了其准确性。
2023-09-23 cond-mat.soft
Inertial migration of bidisperse suspensions flowing in microchannels: effect of particle diameters ratio
迄今为止，微流场中颗粒的惯性迁移已被证明具有广泛的应用潜力。特别地，该现象用于实现悬浮液中的颗粒分离或分选。最近的工作报道，在多分散悬浮液中可以改变颗粒的聚焦模式。然而，迄今为止，关于混合物中颗粒尺寸对其惯性迁移的影响的研究很少。因此，我们在这项工作中研究了双分散性对颗粒向平衡位置横向迁移以及对它们纵向有序排列的影响。当颗粒尺寸之间的比率（dp 1/dp 2）从1.64变化到4.58时，观察到颗粒行为的不同变化。
2019-06-07 cond-mat.soft physics.class-ph
Aggregation and Segregation of Confined Active Particles
我们模拟了一个模型的自推进磁盘与软排斥相互作用局限于一个盒子在两个维度。对于小的旋转扩散速率，单分散盘自发地积聚在壁上。在低密度下，粒子之间的相互作用力是强烈不均匀的，一个简单的模型预测了这些不均匀性如何改变状态方程。在更高的密度下，集体效应变得重要。我们观察到的包装分数$ϕ\sim 0.88$，这也是非活性无热单分散磁盘的干扰点的干扰过渡的签名。在该$ϕ$，系统产生壁聚集所需的临界有限主动速度。在填充分数高于$ϕ\sim 0.6$时，压力随密度增加而降低，表明颗粒之间的强相互作用影响远低于堵塞转变的状态方程。在没有任何粘附的情况下，双分散盘的混合物分离，确定了一种新的机制，可能有助于胚胎发育中的细胞分选。
2014-03-04 cond-mat.soft physics.bio-ph
Elastogranularity in Binary Granular Mixtures
挫折出现在一个广泛的物理系统中，其中限制（几何）或存在的扰动（运动学）阻止平衡到最低能量状态。通过改变周围的缓慢伸长的弹性颗粒阵列的直径比和包装分数，我们的特点所产生的弹性颗粒的相互作用发生在一个过渡，无定形介质。对于低数密度填料制备中到大的双分散性，我们发现临界注入弧长引起干扰遵循相同的比例律在单分散阵列中观察到。在堵塞点之外，可以看到，当在更类似流体的介质中变形时，弹性体在具有逐渐变大的直径比的填料内朝向预期的形状释放其弯曲能量。
2019-11-26 cond-mat.soft
Critical Scaling of Bagnold Rheology at the Jamming Transition of Frictionless Two Dimensional Disks
我们进行恒定体积模拟的稳态，剪切驱动，在一个简单的模型中的双分散，软核，无摩擦磁盘在两个维度的流变学，使用的耗散法，引起Bagnoldian流变学。我们进行了详细的临界尺度分析，我们得到的压力$p$和剪切应力$σ$的数据，以确定临界指数$β$，它描述了代数分歧的Bagnold传输系数，从下面的堵塞过渡。我们表明，这是必要的，在这项工作中考虑的应变率，考虑领先的校正标度项，以实现我们的数据的自洽分析。我们得到的值$β\approx 5.0\pm 0.4$明显大于Otsuki和Hayakawa的理论预测，并且与Peyneau和Roux的早期数值结果以及DeGiuli等人的最近理论预测一致。我们还考虑了宏观摩擦$μ\equiv σ/p$，并且同样发现与Peyneau和Roux一致的结果。我们的结果证实了Bagnoldian系统中剪切驱动的阻塞跃迁可以用临界标度理论很好地描述（如以前发现的牛顿系统），我们与这个标度理论的现象学组成的法律，摩擦力。
2016-07-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Orientational Ordering in Athermally Sheared, Aspherical, Frictionless Particles
数值模拟了双分散无摩擦二维球柱体和三维长椭球体的均匀无热剪切。我们着重于粒子的取向有序作为非球面性参数$α\to 0$和粒子接近球形。我们发现，在填充分数$ϕ$中，序参量$S_2$是非单调的，并且当$α\to 0$ $S_{2}$在干扰和干扰以上时保持有限。因此，研究球形粒子的方法似乎是独特的。我们还发现，剪切颗粒继续旋转以上的干扰，和颗粒接触优先位于沿最窄的宽度的颗粒，甚至作为$α\to 0$。
2019-05-20 cond-mat.other cond-mat.soft
Designing minimally-segregating granular mixtures for gravity-driven surface flows
在仅在尺寸或密度上变化的致密流动的双分散颗粒混合物中，较小的颗粒下沉（由渗滤驱动）并且较轻的颗粒上升（由浮力驱动）。但是当颗粒种类在尺寸和密度上彼此不同时，渗流和浮力可以彼此增强（大/轻和小/重）或相反（大/重和小/轻）。在后一种情况下，可以存在局部平衡条件，其中两种分离机制平衡并且颗粒保持混合：这允许通过指定粒度比、密度比和混合物浓度来设计最小分离混合物。使用实验验证的DEM模拟，我们表明，该方法指定的混合物保持相对良好的混合在薄的快速表面流动特性的堆和不倒翁在工业中常用的。此外，在完全分离状态下制备的最小分离颗粒混合物在搅拌器中随时间混合，并最终达到几乎均匀的物质浓度的状态。
2022-08-25 cond-mat.soft
Simulation study of random sequential adsorption of mixtures on a triangular lattice
本文用蒙特卡罗模拟方法研究了扩展目标的二元混合物在二维三角晶格上的随机顺序吸附。沉积物是由格子上的自回避随机游动形成的。我们集中在这里的对称性的形状上的动力学的沉积过程中的双组分混合物的影响。在混合物的情况下的干扰极限的方法被发现是指数的形式：$θ(t) \sim θ_{jam}-Δθ\exp (-t/σ),$和参数$σ$的值是由混合物中的对称性较低的对象的对称性的顺序。取决于形成混合物的物体的局部几何形状，混合物的干扰覆盖范围可以大于两个单分量干扰覆盖范围，或者它可以在这些值之间。还提出了混合物中的对象的各种分数浓度的模拟结果。
2007-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Geometrical properties of mechanically annealed systems near the jamming transition
利用机械训练下的简谐粒子，数值研究了干扰转捩点附近二维混合物的几何性质。由准静态压缩和振荡剪切变形产生的配置表现出异常抑制的密度波动，称为超均匀性，下面和上面的干扰过渡。对于经过压缩训练的干扰系统，在过渡点以上，超均匀性指数增加。在振荡剪切作用下，对于低于相变点的体系，超均匀性指数也会增加，直到剪切振幅达到阈值。阈值与从点可逆阶段到环可逆阶段的转变点相匹配，在点可逆阶段中，粒子不经历碰撞，在环可逆阶段中，粒子的位移在返回到原始位置之前在剪切循环期间是非仿射的。本文的结果既不能用阻塞相变的普适临界性来解释，也不能用非平衡相变来解释。
2021-12-14 cond-mat.soft
Complex segregation patterns in confined nonuniform granular shearing flows
Free University of Bozen-Bolzano（博尔扎诺自由大学）；Cornell University（康奈尔大学）
研究揭示了受限非均匀颗粒剪切流中尺寸分离的复杂机制，发现反向和水平分离现象，表明流体动力学和几何效应共同影响分离过程。
2026-01-28 cond-mat.other cond-mat.soft
Shear-Driven Flow of Athermal, Frictionless, Spherocylinder Suspensions in Two Dimensions: Stress, Jamming, and Contacts
本文用数值模拟的方法研究了在均匀稳态剪切作用下，无热、无摩擦、软核二维球柱的双分散混合物的流动。能量耗散是通过相对于均匀剪切的主体流体的粘性阻力，给出具有牛顿流变学的非布朗悬浮液的模型。我们研究压力$p$和偏剪切应力$σ$作为填充分数$ϕ$，应变率$\dotγ$，和参数$α$，测量颗粒的非球面性的函数。我们考虑的各向异性的应力张量，宏观摩擦$μ=σ/p$，和发散的传输系数$η_p=p/\dotγ$的$ϕ$增加到堵塞$ϕ_J$。从Herschel-Bulkley流变学分析以上干扰，我们估计$ϕ_J$作为$α$的函数，并表明，随着$α$的变化，$ϕ_J$与$α$的变化是流变学差异的主要原因。然而，详细的缩放分析的发散$η_p$为我们最细长的粒子表明，塞过渡spherocylinders可能是在一个不同的普适性类比圆盘。我们计算了系统中每个粒子$Z$的接触数，并表明在干扰时$Z_J$是$α$的非单调函数，它总是小于均衡值。我们测量的概率分布的接触每单位表面长度$\mathcal{P}(\vartheta)$在极角$\vartheta$相对于spherocylinder脊柱，并发现，$α\to 0$这种分布似乎发散在$\vartheta=π/2$，给一个有限的极限概率接触上消失的小平面两侧spherocylinder。最后，我们考虑的平均接触力的变化作为在颗粒表面上的位置的函数。
2019-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Sub-Jamming Transition in Binary Sphere Mixtures
我们研究了颗粒尺寸不对称性对随机堵塞的大/小球组成的二元球混合物结构演化的影响。堵塞填料的模拟被用来评估从大球为主的过渡到小球为主的混合物。对于弱不对称的颗粒尺寸，包装性能的发展顺利，但不是单调的，增加小球组成，$f$。我们的模拟结果表明，在高值的比例$α$的大到小的球体半径，（$α\geq α_c \approx 5.75$）的结构特性，如包装密度，部分堵塞的球体和接触统计与$f$的演变表现出的功能，建议一个尖锐的过渡，无论是通过结构措施或其衍生物的不连续性。我们认为，这种行为是有关的奇异的，组合物的依赖性紧密堆积的分数预测在无限长径比的混合物$α\rightarrow\infty$的Furnas模型，但发生在有限的值范围内的$α$以上的临界值，$α_c \approx 5.75$。对于$α\geq α_c$，从小$f$值到大$f$值的急剧转变的存在可归因于沿着组成$f_{sub}(α)$的线在堵塞的大球体的间隙中存在小球体的{ \it子堵塞转变}。我们认为，有限大小的不对称性$α_c \simeq 5.75$的临界值是一致的传输相邻四面体紧密填充的大球体之间的间隙，促进合作的子干扰过渡的小球体限制在不相交的体积的小球体接触的几何标准。
2017-07-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Elongation and percolation of defect motifs in anisotropic packing problems
我们研究结晶和无定形包装的各向异性物体的表面上的不同属之间的制度，通过不断改变它们的尺寸分布或形状从单分散的球体的双分散的混合物或单分散的椭球体颗粒，我们还考虑了一个各向异性的变体的汤姆逊问题的混合物的费用。随着各向异性的增加，我们首先观察到的中间取向有序的六角相的平移顺序的破坏，由纳尔逊，鲁宾斯坦和Spaepen提出的，然后过渡到非晶态。通过分析诱导的向错图案的结构，我们表明，六方晶-非晶转变是由向错晶界的生长和连接引起的，这表明这种转变在所考虑的方案中属于渗流普适类。
2021-04-01 cond-mat.soft
Ratchet effect and jamming in dense mixtures of active and passive colloids in narrow pores
本文基于广义排除过程框架研究狭窄周期孔隙中活性与被动粒子混合物，发现活性粒子驱动产生棘轮电流，高密度下系统转变为堵塞状态，且堵塞时间呈指数分布，同时揭示了演化中被动粒子电流的缓慢趋近与反转现象。
2025-08-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Jamming in Granular Polymers
我们研究的堵塞过渡在一个二维的粒状聚合物系统使用压缩模拟。堵塞密度随颗粒链长度的增加而减小，这是由于形成了环状结构，与最近的实验结果非常一致。在颗粒链和颗粒环的混合物中，堵塞密度可以进一步降低，这也是在实验中观察到的。我们发现，在颗粒状聚合物系统的干扰的性质有显着的差异，观察到的多分散的二维磁盘系统在点J的干扰行为。这一结果提供了进一步的证据，有一个以上类型的干扰过渡。
2011-06-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Common Packing Patterns for Jammed Particles of Different Power Size Distributions
研究揭示了不同幂级尺寸分布紧密粒子在二维随机堆积中存在共同接触数分布及更高阻塞点，提出基于特征长度模糊性的新型分类方案。
2022-10-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear flow of non-Brownian rod-sphere mixtures near jamming
本文利用离散元方法研究非布朗棒-球混合物在致密堆积下的剪切流变，发现堵塞点随棒长径比非单调变化，短棒降低黏度而长棒升高黏度，并从堆积与排除体积角度给出机制解释。
2024-05-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
