Microscopic Structural Study on the Growth History of Granular Heaps Prepared by the Raining Method
本文通过实验研究落雨法制备的单分散球形颗粒三维堆体的结构演化，发现堆内存在两个结构性质显著不同的区域，并将其归因于生长过程中不同的形成机制，强调制备方案对颗粒堆内部结构及应力分布的重要影响。
2024-08-30 cond-mat.soft
Microscopic model for a granular solid-liquid-like phase transition
CEA Saclay（法国原子能和替代能源委员会萨克雷中心）
本文提出一个微观模型，将振动颗粒系统中的固体团簇视为零恢复系数有效粒子，并结合两相力学平衡与全局功率方程，成功解释了准二维颗粒固-液相变与共存现象，预测与实验及模拟结果吻合良好。
2025-11-05 cond-mat.soft
Microscopic foundation of the $μ$(I) rheology for dense granular flows on inclined planes
利用离散元法模拟了无摩擦和有摩擦颗粒沿斜面流下的致密颗粒层的宏观和微观特性。三个基本的观察致密颗粒流的恢复，即发生的临界应力，Bagnold速度分布，以及定义明确的摩擦和摩擦定律。晶粒运动的微观方面突出了瞬态团簇的形成。从这个微观的图片，我们推导出一个理论的缩放模型，没有任何经验的输入，定量地解释了倾斜平面和剪切几何形状的致密颗粒流的基本规律。模型和观测结果之间的适当性表明，颗粒流可以被看作是从硬球的热流体的流动。
2022-10-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Momentum Transport in Granular Flows
我们调查的错误只考虑硬球颗粒物质的动量输运中的二元碰撞，是在动力学理论。在这个过程中，我们首先提出了一个一般的微观推导的动量输运方程，并比较它的动力学理论推导，这依赖于二进制碰撞假设。这两个推导产生不同的应力张量的微观表达式，我们使用模拟进行比较。这提供了一个定量约束的制度，其中二进制碰撞占主导地位的动量输运，并揭示了最现实的颗粒流发生在该地区的相空间中的二进制碰撞假设不适用。
2006-02-10 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
Spanning the Scales of Granular Materials: Microscopic Force Imaging
如果你走在沙滩上，它会支撑你的体重。沙子中颗粒之间的无序力量是如何组织起来的，以防止你下沉？这个简单的问题在实验上很难回答：测量深埋晶粒之间的三维力是一项挑战。我们在这里描述的实验中，我们已经成功地测量内的颗粒填料受到控制变形的力量。我们通过平均、平均场计算将测量的微观尺度力与宏观尺度包装力响应联系起来。该计算解释了填料结构和接触变形的组合如何产生填料的意外机械响应，并揭示了令人惊讶的微观颗粒变形增强机制。
2014-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A microscopic picture of erosion and sedimentation processes in dense granular flows
重力驱动的颗粒物质流涉及各种各样的情况，从工业过程到地球物理现象，如雪崩或滑坡。这些流动的特点是固体和流体相共存，其稳定性直接关系到发生在固体-流体界面的侵蚀和沉积。为了描述这些机制，我们建立了一个微观模型，涉及摩擦，几何形状，以及从碰撞传播中出现的非局部协同性。这个新的图像使我们能够获得流体和固体之间的交换的详细描述。该模型预测的相图，包括侵蚀，沉积和静止流制度，在定量协议与实验和离散元方法模拟。
2020-06-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
How granular materials deform in quasistatic conditions
基于模型粒状材料的准静态变形的数值模拟，两个流变制度的区别，根据宏观应变是否仅仅反映微观材料应变内的晶粒在其接触区域（I型应变），或导致在微观水平上的不稳定性和接触网络重排（II型应变）。我们讨论的发生制度I和II的模拟模型材料制成的磁盘（2D）或球体（3D）。在单调试验（如三轴压缩）中，从状态I到状态II的过渡既不同于弹性限度，也不同于屈服阈值。这两种类型的响应之间的区别被证明是至关重要的敏感性接触级力学，相关的变量和尺度要考虑在微观力学方法，能量平衡和可能发生的宏观不稳定性
2010-11-10 cond-mat.soft
A Unified Glassy Rheology for Granular Matter
School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院）；College of Physics, Chengdu University of Technology（成都理工大学物理学院）；Med-X Research Institute and School of Biomedical Engineering, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学Med-X研究院与生物医学工程学院）；School of Physics, East China Normal University（华东师范大学物理系）；Jiangsu First-Imaging Medical Equipment Co., Ltd.（江苏首影医疗设备有限公司）；State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection, Chengdu University of Technology（成都大学地质灾害防治与地质环境国家重点实验室）
本文通过高分辨率X射线断层扫描研究密集颗粒流的微观动力学，建立基于结构弛豫的统一本构定律，解决了传统μ(I)黏弹性理论的难题，并揭示了颗粒流与硬球液体的内在类比。
2026-04-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Arch-based configurations in the volume ensemble of static granular systems
我们提出了另一种方法来计算重力下考虑拱的颗粒包的微观静态配置。这种策略简化了过滤掉机械不稳定的配置的问题，为通过系综理论研究一系列颗粒模型开辟了道路。根据这种拱为基础的方法，我们已经获得了精确的状态密度的二维非相互作用刚性拱模型的颗粒集合。计算出的拱形尺寸分布和体积波动与现实的模拟挖掘颗粒床定性协议。我们还通过与准一维无摩擦圆盘柱极限情况的解析解进行比较来验证我们的计算。
2014-11-27 cond-mat.soft
X-ray tomography investigation of cyclically sheared granular materials
利用X射线层析成像和剪切力测量相结合的方法，对具有高瞬态行为的循环剪切颗粒系统进行了研究，得到了剪切循环过程中微观结构和宏观剪切力的演化规律.我们从微观过程解释了系统的宏观行为，包括粒子级结构重排和摩擦接触变化。具体而言，我们展示了如何接触摩擦可以诱导大的结构波动，并导致显着的剪切阻尼效应的颗粒材料，我们还构建了一个经验的宏观剪切力的本构关系。
2020-10-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Dynamically induced effective interaction in periodically driven granular mixtures
通过分子动力学模拟，探讨了在振荡水平剪切作用下粒状混合物中动力学不稳定性和偏析模式的微观起源。这原来是有吸引力的，在短距离和强烈的各向异性，与较长范围的排斥肩膀沿振荡的方向。这一特征解释了系统丰富的现象，包括偏析和条纹斑图形成。最后，我们表明，修改后的Cahn-Hilliard方程，考虑到有效相互作用的特点，是能够描述的混合动力学。
2006-04-06 cond-mat.soft
Sensitivity of the stress response function to packing preparation
由相同颗粒的集合组成的颗粒集合体可以在具有对制备历史敏感的微观特征的不同微观配置下堆积。一个给定的配置也可能会改变响应于外部动作，如压缩，剪切等，我们使用的机械响应函数的方法开发的实验和数值，宏观应力分布强烈依赖于这些准备程序。这些结果是针对二维和三维获得的。该方法表明，在给定的制备历史，颗粒材料的宏观对称性的影响，在大多数情况下，应观察到显着偏离各向同性。这为颗粒材料本构特性的非侵入式测试提供了一条新的途径。
2005-04-14 cond-mat.soft
Granular piston-probing in microgravity: powder compression, from densification to jamming
本文通过地面与微重力下的活塞压缩实验，发现微重力下颗粒堵塞发生在更低堆积分数，并归因于重力缺失导致颗粒重组驱动力减弱及内聚作用增强，结合微观与连续介质分析解释了该现象。
2022-10-27 cond-mat.soft
From DEM simulations towards a continuum theory of granular matter
材料科学中的一个基本问题是如何弥合微观图像和宏观描述之间的差距。前者涉及接触力和变形，而后者涉及张量，如应力或速度梯度。用“微观”离散元法（DEM）研究了一个装有不同尺寸圆盘的二维剪切单元。应用一致的平均形式主义，可以获得标量场和矢量场以及经典的张量宏观量，如织物，应力或速度梯度，此外，微极量，如曲率或偶应力。
2001-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microscopic Gyration with Dissipative Coupling
研究微观旋转器在耗散耦合下的旋转机制，证明布朗椭球体和颗粒手性椭球体可通过固有耗散耦合与各向异性涨落实现旋转，科里奥利力主导颗粒尺度旋转频率，揭示其作为微型自主机器的潜力。
2023-08-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microscopic Reversibility and Emergent Elasticity in Ultrastable Granular Systems
在最近的一篇论文[Phys. Rev. X 12，031021]中，我们报道了在受到小振幅循环剪切的剪切堵塞颗粒系统中的“超稳定”状态的实验观察。在这样的状态下，所有的颗粒位置和接触力在每个剪切循环之后被再现，使得应力和颗粒位置的选通图像看起来是静态的。在目前的工作中，我们报告进一步分析这些实验的数据，以表征全球和本地的超稳态响应在一个剪切周期内，而不仅仅是频闪的动态。我们发现，超稳定状态遵循幂律关系的剪切模量和压力的指数$β\approx 0.5$，让人想起附近的临界标度律堵塞。我们还研究了使用光弹性测量法测量的接触力的演变。我们发现，有两种类型的接触：非持久性接触，可逆地打开和关闭;和持久性接触，从来没有打开\yiqiu{and display no measurable sliding}。我们表明，非持久接触的紧急剪切模量作出不可忽略的贡献。我们还分析了应力张量的空间相关性，并将其与最近的颗粒固体的突发弹性理论，颗粒力学和动力学的矢量电荷理论（VCTG）[Phys. Rev. Lett. 125，118002，arXiv：2204.11811]。我们表明，我们的实验结果可以很好地拟合VCTG，假设单轴对称的接触网络。拟合结果表明，超稳态对外加应力的响应比原始剪切堵塞状态的响应更具有各向同性。我们的研究结果提供了重要的洞察力的机械性能的摩擦颗粒状固体剪切。
2022-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structural and Topological Nature of Plasticity in Sheared Granular Materials
在机械加载时，粒状材料屈服并经历塑性形变。塑性形变的本质对于建立宏观本构模型和理解剪切带的形成是必不可少的。然而，我们仍然没有完全理解无序颗粒材料中塑性形变的微观本质。本文利用同步辐射X射线层析成像技术跟踪了剪切作用下三维颗粒材料的结构演化。我们建立了高度扭曲的共面四面体的结构缺陷负责微观塑性无序颗粒填料。基本塑性事件通过翻转事件发生，翻转事件对应于这些共面四面体之间的邻居切换过程（或等效为4环向错的旋转运动）。这些事件在空间上是离散的，并具有与主应力方向的特定取向。
2018-06-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Roles of packing fraction, microscopic friction and projectile spin in cratering by impact
本文通过DEM计算研究了弹丸撞击颗粒介质的成坑力学，发现弹丸下方致密区导致反弹，固体摩擦影响坑形态，初始自旋增加穿透长度，堆积分数差异引发标度定律多样性，并提出统一现有相关性的标度。
2023-11-25 cond-mat.soft physics.geo-ph
Self-assembled granular walkers
微观系统中的运动机制不仅对于技术应用具有极大的兴趣，而且对于理解和潜在地利用远离热平衡的过程也具有极大的兴趣。缩小尺度是一个特别的挑战，并导致了一些有趣的概念，包括热棘轮系统和不对称游泳者。在这里，我们提出了一个特别有趣的系统，因为它是自组装的，并使用了一个强大的机制，可以在各种设置中实现。它由不同大小的小球组成，这些小球相互粘附，并受到振荡（零平均）外力场的作用。相互作用力网络中固有的非线性导致力的限制，从而导致运动。我们提出了一个模型，占所观察到的行为，并证明了广泛的适用性和潜在的可扩展性的概念。
2010-03-08 cond-mat.soft
Granular packs under vertical tapping: structure evolution, grain motion, and dynamical heterogeneities
利用分子动力学模拟研究了颗粒状介质在一系列流体脉冲作用下的压实动力学。我们的研究集中在三个不同的水平：宏观（体积分数），介观（Vorono\"体积，力分布）和微观（晶粒位移）。我们表明，压实过程中有许多特点，这是让人想起玻璃形成系统的缓慢动态，如前所述。例如，平均体积分数随时间缓慢增加，并遵循拉伸指数定律接近一个稳定值，并且相关的压实时间随着敲击强度的降低而发散。对微观量的研究也证明了与玻璃形成者动力学的相似性，如动力学不均匀性和颗粒的空间相关运动的存在;然而，它也表明存在重要的质的差异，例如笼效应的作用。通过比较粒子的Vorono\"体积及其在一次敲击中的位移，证明了系统在颗粒水平上的几何和动力学之间的相关性。
2007-02-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Origin of a Repose Angle: Kinetics of Rearrangements for Granular Materials
基于两个主要思想，提出了一种致密颗粒材料的微观结构理论。首先，宏观剪切导致在介观尺度上激活的局部重排。其次，颗粒温度决定了微观过程的更新频率。在剪切单元中，所得到的本构方程占Bagnold的缩放和库仑屈服准则的存在。在一个颗粒流的情况下，一个斜面，他们占在最近的实验中观察到的流变学和数值测量的温度和速度分布。
2001-07-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Cooling of a lattice granular fluid as an ordering process
我们提出了一个新的颗粒介质微观模型来研究动力学关联的作用和空间秩序的发病引起的相互作用的非弹性。尽管它的简单性，它的特点是在颗粒材料中观察到的丰富现象学的几个不同方面，并允许与统计力学的其他主题，如扩散过程，域生长，持久性，老化现象。有趣的是，虽然由最大波长波动控制的局部观测值似乎表明了一种纯粹的扩散行为，但空间扩展结构和拓扑缺陷（如涡旋和激波）的形成揭示了一种更复杂的情况。
2001-05-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fourier's Law for a Granular Fluid
动量通量的牛顿粘性定律和热通量的傅立叶定律定义了简单的单组分流体的纳维尔-斯托克斯流体动力学。有充分的证据表明，流体动力学的描述，以及适用于一个介观颗粒流体具有相同形式的牛顿粘度定律。然而，理论预测了傅立叶定律的质的差异，即使在均匀的温度下，密度梯度也有额外的贡献。没有这些条款的正常流体的原因表明，并提出了相关的微观解释其存在于颗粒流体。
2007-07-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Contact dynamics in a gently vibrated granular pile
我们使用多散斑扩散波光谱（MSDWS）探测的颗粒堆提交离散温柔的水龙头微米级的动态。塑料事件之间的典型时间尺度被发现显着增加与应用的水龙头的数量。此外，这种微观动力学弱依赖于样品的固体分数。这一过程与热玻璃体系中观察到的老化现象非常相似。我们提出了一个启发式的模型，这种减速机制与粒子之间的接触力的分布的缓慢演变。该模型占所观察到的动态的主要特征。
2003-03-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Characterizing Granular Networks Using Topological Metrics
我们进行了直接比较的实验和数值实现的完全相同的颗粒系统，因为它经历剪切堵塞。我们调整用于最佳地代表实验设置和结果的数值方法，以微观接触力动力学。这里提出的措施范围从微观，通过中观系统的全系统特性。介观力网络的拓扑性质提供了微观和宏观尺度之间的关键环节。我们报告了两个主要发现：无论应变历史和填充密度如何，填充物中具有至少两个接触的颗粒的数量是系统机械状态的良好预测器。在实验和数值计算中探索的所有措施，包括应力张量导出的措施和接触数，都以一种普遍的方式依赖于非响尾蛇颗粒的分数，$f_{NR}$。力网络拓扑也倾向于显示这种普遍性，但主曲线的形状更多地取决于数值模拟的细节。特别是，我们表明，增加力噪声的数值数据集可以显着改变数据中的拓扑特征。我们的结论是，$f_{NR}$和拓扑度量是有用的措施时，考虑量化的状态的颗粒系统。
2018-01-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Quasistatic kinetic avalanches and self-organized criticality in deviatorically loaded granular media
颗粒介质在准静态加载下的行为最近被证明可以达到一个稳定的演化状态，对应于微观力学变量空间中的流形。这种状态的特点是亚稳态堵塞状态之间的突然转变，涉及部分微观力学的粒状介质的重排。使用准静态双轴压缩下的二维颗粒介质的数值模拟，我们表明，在稳定的演化状态的动态的特点是无标度雪崩以及之前的宏观机械稳定流制度传统上与自组织临界状态。这与宏观变形曲线的非唯一性和非单调性一起表明，系统的统计雪崩特性和可伸缩性不能被简化为宏观力学状态的函数。相关的标度指数是非普适的，并且取决于粒子之间的相互作用。对于较硬的颗粒（或样品在低围压），我们发现雪崩特性的分布与平均场论的预测相一致。对于粒子之间较软的相互作用，标度指数降低到平均场值以下。这些较低的指数与非晶态固体在其临界点的观察结果一致。我们具体讨论微观和宏观变量之间的关系，包括外部应力降和内部势能之间的关系，在动能雪崩释放。
2021-05-13 cond-mat.soft
Collapsing granular suspensions
提出了一个二维接触动力学模型作为一个崩溃的悬浮液/土壤的微观描述，以捕捉基本的物理过程的生成和崩溃的系统的动态。我们的物理模型进行了比较，从现场测量获得的真实数据与自然塌陷/悬浮土壤。我们表明，我们的塌陷悬浮液/土壤模型的剪切强度行为是非常相似的行为，这种塌陷悬浮液土壤，为未扰动和扰动阶段的材料。
2009-11-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Hydrodynamics of granular particles on a line
我们研究了一个格子模型代表一个细通道中的颗粒气体。我们推导出的流体动力学描述模型的微观动力学在大系统的限制，包括最低的有限尺寸的修正。从流体力学的主要预测，当忽略有限尺寸的修正，是一个稳定的“均匀纵向流”（ULF）的存在，与颗粒温度和速度梯度均匀和直接相关。系统的大量数值模拟表明，这样的状态可以观察到在一个有限大小的系统，通过附加两个恒温器在其边界具有相同的温度的大部分。本文讨论了非弹性硬杆的超低频状态与冷却气体后期出现的激波之间的关系。
2018-06-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Soliton attenuation and emergent hydrodynamics in fragile matter
软颗粒的无序堆积是脆弱的机械系统，当外部压力降低到零时，其刚性会松动。在零压力下，我们发现，任何无穷小的应变脉冲传播最初作为一个非线性孤立波逐步衰减的无序。我们证明了由孤立波衰减产生的粒子波动，可以被看作是温度的颗粒模拟。它们的存在表现为两个新兴的宏观性质不存在于未扰动的颗粒堆积：有限的压力，注入的能量（类似于颗粒温度）和异常粘度，即使当能量耗散的微观机制是可以忽略不计的。与将这种状态解释为类似流体的热化状态相一致，剪切模量保持为零。此外，我们详细跟踪初始孤立波的衰减，确定两个不同的制度：一个初始的指数衰减，其次是一个较长的幂律衰减，并提出简单的模型来解释这两个制度。
2013-04-24 cond-mat.soft
Hydrodynamic modes in a confined granular fluid
受限颗粒流体，放置在一个浅箱，垂直振动，可以实现均匀的稳态由于能量注入机制，发生在整个系统。这些状态可以是稳定的，即使在高密度和非弹性允许的流体动力学模式，管理粒状流体的动力学进行详细的分析。分析的时间关联函数的衰减，它表明，有一个准弹性政权之间的交叉，其中能量演变为一个缓慢的模式，到非弹性政权，与其他保守领域的能量奴隶。这两个制度有很好的差异化的运输性能，在非弹性制度，动力学可以描述由一个减少流体力学与修改的纵向粘度和声速。这两个政权之间的交叉发生在波矢，是成比例的非弹性。一个二维颗粒模型，与碰撞，模仿发生在一个封闭的系统中的能量转移进行了研究，通过微观模拟。结果显示出良好的协议与理论框架，并允许流体动力学模型的验证。
2013-02-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Statistical Mechanics and Hydrodynamics for a Granular Fluid
颗粒流体由活化的介观或宏观颗粒（例如，粉末或颗粒），其流动通常看起来类似于正常流体的流动。为了探索定性和定量描述这些流动的理想化模型，这样的流体，一个系统的光滑非弹性硬球，被认为是。以这种方式探索的颗粒流体和正常流体的唯一区别是碰撞的非弹性。在真实颗粒流体中观察到的主要差异确实被这一特征所捕获。在简单介绍真实颗粒流体和理想模型的动机之后，回顾了非平衡统计力学的要素（可观测量、状态和它们的动力学）。详细介绍了硬球相互作用的特点。精确的微观平衡方程的数量，能量和动量密度的推导和它们的平均值描述为一个可能的宏观连续介质力学描述的起源。这种形式上的精确分析通过“正常”状态的概念导致封闭的宏观流体动力学方程。引入了这一概念，推导了Navier-Stokes本构方程，并给出了相应的传输系数Green-Kubo表达式。一个平行的描述粒状气体的动力学理论的背景下，玻尔兹曼极限是确定的关键。构造的“正常”的动力学方程的解决方案的概述，和Navier-Stokes阶流体动力学方程的重新推导的低密度颗粒气体。
2007-07-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hydrodynamic equations for a granular mixture from kinetic theory - fundamental considerations
在这篇评论中，为气固流动的固体（颗粒）相提供了理论描述，这是本书的重点。重点放在基本概念上，涉及在推导宏观流体动力学描述的颗粒材料的流体动力学场（物种密度，流速，和颗粒温度）从规定的“微观”颗粒之间的相互作用。为此，仅通过可能的非保守外力和隐式边界条件来抑制和保留间隙气相、诸如重力的体积力以及与环境的其它耦合的作用。引入动力学方程的一般概念，得到场的宏观平衡方程。本构方程的通量在这些平衡方程中获得从特殊的“正常”的解决方案的动力学方程，从而在一个封闭的流体动力学方程组。这个一般的建设性的过程中示出的玻尔兹曼-Enskog动力学方程描述一个系统的光滑，非弹性硬球。对于弱非均匀流体状态，得到了颗粒Navier-Stokes流体动力学方程，包括输运系数的精确积分方程。一种方法来获得这些积分方程的实际解决方案。最后，给出了一个简短的讨论流体动力学超出Navier-Stokes限制。
2009-10-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical and structural properties of an absorbing phase transition: a case study from granular systems
Université Paris-Saclay, CNRS, Laboratoire de Physique des Solides（巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、固体物理实验室）
本文研究了颗粒系统中吸收相变的动力学和结构性质，通过理论分析和数值模拟揭示了同步效应在确定过渡性质中的作用，并提出了新的理论模型来解释观测到的行为。
2025-12-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Time-Reversal Mirror inside a granular suspension: a way of measuring the ultrasound diffusion coefficient
提出利用嵌入颗粒悬浮液的时间反演镜测量超声扩散系数，通过分析尾波时间反演聚焦尺寸与时间的关系，拟合扩散理论，无需系综平均即可准确测量。
2025-02-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Shear-wave-induced softening and simultaneous compaction in dense granular media through acoustic lubrication at flow heterogeneities
我们报道了在声共振实验中，一个封闭的致密颗粒堆的同时软化和压实。弹性软化表现为剪切波速度的降低，当波幅增加超过某个阈值时。没有观察到宏观的晶粒重排或结晶，相反，弹性软化伴随着晶粒粗糙度尺度上的少量压实。我们解释这些明显的矛盾的意见，使用一个理论模型，剪切转换区（STZ）的基础上，软点和滑动接触。它预测的线性剪切应力-应变响应与可忽略的宏观塑性形变，由于小振幅的声波振荡。然而，这些波通过颗粒接触的声润滑降低颗粒间摩擦和接触刚度，导致结构无序或压实性增加和动态模量软化。压实与这种微观摩擦力的减少是一致的预测由一个伊辛样STZ之间的相关性在subyield制度。
2022-09-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
