Compaction dynamics of a granular media under vertical tapping
我们报告新的实验结果下连续的垂直水龙头颗粒压实。的平均体积分数和平均势能的颗粒填料的演变提出了一个缓慢的致密化，直到最终的稳定状态，并让人想起通常的玻璃松弛通过拉伸指数法。根据阿耳茨纽斯的类型关系，轻敲的强度似乎决定了弛豫的特征时间。最后，分析的垂直体积分数分布揭示了一个几乎均匀的致密化的填料。
2002-10-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamics and Statistical Mechanics of dense granular media
通过详细的分子动力学和蒙特卡罗模拟%的一个现实的模型，我们表明，颗粒材料在休息可以描述为热力学系统。首先，我们表明，颗粒包装可以由几个参数，尽可能多的流体或固体。然后，在第二个独立的步骤中，我们证明，这些状态可以描述的平衡分布相吻合的统计力学的粉末首先提出的爱德华兹。我们还推导出系统的状态方程作为“构型温度”，其新的密集的热力学参数的函数。
2006-06-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A Langevin Approach to One-Dimensional Granular Media Fluidized by Vibrations
提出了一种描述一维颗粒介质在振动底板作用下流化的稳态动力学的朗之万方法。我们采用线性朗之万方程来描述质心的运动。在这个框架内，我们推导出几个宏观量的解析表达式。我们还预测了质心高度的功率谱。我们发现我们的理论预测和广泛的事件驱动的分子动力学模拟之间的协议。
2008-01-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Importance of convection in the compaction mechanisms of anisotropic granular media
我们报告了在垂直抽头颗粒介质中新的涡旋模式的实验观察。根据攻丝加速度，观察到两种行为。在高加速度下，整个介质中出现一个对流涡，而在低加速度下，两个不稳定的涡出现在介质的上部，并缓慢地压缩下部。我们解释了旋涡的形成，并将它们与颗粒对流。我们的研究结果表明压缩波传播的重要性颗粒压实。
2005-01-11 cond-mat.other cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Swimming in Granular Media
我们研究了一个简单的模型，定期收缩和扩展的大型入侵者在颗粒床，以了解游泳的机制，否则固体介质。使用事件驱动的模拟，我们发现理想化的游泳者必须使用的最佳条件，以严格的沙床，使其足够刚性，以支持负载时，需要的，但足够的流体，以允许运动的阻力最小。游泳者-或其他入侵者-太快地移动床会产生大的空隙，从而阻止实现牵引力，而移动太慢的游泳者在床重新固化之前无法行进，即，游泳者局部探测粒状填料中的基本时间尺度。
2009-11-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Velocity Fluctuations in Electrostatically Driven Granular Media
实验研究了静电驱动下稀颗粒气体中粒子速度的涨落。实验得到的速度分布函数在很宽的参数范围内与麦克斯韦形式有很大的偏差。我们已经发现，分布函数的尾部是一致的拉伸指数律与典型的指数的顺序3/2。分子动力学模拟与实验数据定性一致。我们的研究结果表明，这种非高斯行为是典型的大多数非弹性气体的短程和长程相互作用。
2002-05-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Crossover from quasi-static to dense flow regime in compressed frictional granular media
研究了多轴压缩载荷作用下摩擦颗粒介质中多尺度力学性质向宏观力学失稳方向的演化。研究了成核接触滑动事件后剪应力重分布和剪应变局部化的空间相关性。我们报告增长相关长度相关的剪切应力和剪切应变场，同时发散接近过渡到一个密集的流态。这表明，从准静态到稠密流态的转变可以解释为临界相变。我们的研究结果表明，没有剪切带的特征厚度已形成在不稳定的发病。
2013-05-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Modeling relaxation and jamming in granular media
我们引入了一个随机微观模型来研究由物体通过颗粒介质引起的颗粒的干扰和重组。该模型再现了实验观察到的干扰力的周期性波动，并预测了可控物理参数的周期和功率谱。它还预测，雪崩的大小，定义为在一个单一的推进过程中的对象的位移颗粒的数量，遵循幂律，$P(s)\sim s^{-τ}$，其中的指数是独立的物理参数。
2000-11-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hydrodynamic model for particle size segregation in granular media
本文提出了一个颗粒材料中“巴西坚果”尺寸偏析的流体力学理论模型。本文给出了一个大的入侵粒子浸没在一个介质中的单分散流化小颗粒的上升速度的解析解。我们提出了一种新的机制，这种颗粒尺寸偏析由于浮力所造成的密度变化，来自当地的“颗粒温度”的差异。由于非弹性碰撞而引起的能量耗散改变了粒子的迁移率，这导致了与人们对弹性系统所期望的不同的行为。使用我们的模型，我们可以解释的尺寸比依赖的向上速度。
2002-02-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The contact dynamics method for granular media
本文综述了非光滑接触动力学的模拟方法。该技术旨在解决大量刚体的单边和摩擦接触问题，并已被证明是特别有价值的致密颗粒材料在过去的十年中的研究。我们在这里提出的基本原则相比，其他方法和3D算法的详细描述。我们指出了一个伪声波体现本身，并讨论了该方法的适用性。
2002-11-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Topology of Complex Bridges inside Vibrated Dry Granular Media
在与合著者进行了一些沟通（电子邮件交流）后，本文已被撤回（出于适当的原因，请参阅评论部分）。
2013-04-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Edwards' measures: a thermodynamic construction for dense granular media and glasses
我们提出了数值支持的假设，致密颗粒介质的宏观观测值可以从平均值进行评估，在典型的阻塞配置：我们构建了相应的措施一类有限维系统，并比较其预测的各种观测结果的平衡动力学在很大的时间。我们详细讨论了与出现在平衡玻璃理论中的有效温度的联系，以及我们的计算与基于“固有结构”参数的计算之间的关系。这项工作的一个简短版本已经出现在物理学评论快报。85，5034（2000）（cond-mat/0006140）。
2000-11-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Elasticity from the Force Network Ensemble in Granular Media
在力网络系综的框架内，通过数值计算无摩擦颗粒的六边形堆积和摩擦颗粒的矩形堆积的力学响应，研究了静态颗粒材料中力的传递。在这两种情况下，接近过载的应用点，响应是非线性的，并显示两个峰值，而在更大的长度尺度，它是线性的和弹性的。这两种行为之间的交叉发生在随着过载的大小而增加的深度处，并且随着摩擦的增加而减小。
2006-10-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Wet Granular Materials
大多数关于颗粒物理学的研究都集中在干燥的颗粒介质上，颗粒之间没有液体。然而，在地质学和许多现实世界的应用中（例如，食品加工、制药、陶瓷、土木工程、建筑和许多工业应用），液体存在于颗粒之间。这产生了颗粒间的凝聚力并极大地改变了颗粒介质的机械性能（例如，表面角可以大于90度）。在这里，我们提出了一个审查的湿颗粒介质的力学性能，特别强调的凝聚力的影响。我们还列出了几个开放的问题，可能会激发未来的研究在这个令人兴奋的，但大多是未开发的领域。
2006-02-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Alignment and anisotropy of stresses in disordered granular media
本文提出孤立颗粒簇的最小力平衡模型，结合成对约束预测硬球堆积的应力排列，并在料斗和简单剪切模拟中得到定量验证。
2025-06-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Velocity distributions in vertically vibrated granular media
这篇论文已被作者撤回。它已被一项改进的研究所取代：“振动颗粒介质中的速度统计”W。Losert，D.G.W.作者：J. Kudrolli和J. P. Gollub（提交给Chaos的颗粒材料特刊）cond-mat/9901203
1999-01-21 cond-mat.stat-mech
Force Relaxation in the q-model for Granular Media
我们研究了q模型中力分布的松弛，假设一个均匀的q分布。我们表明，“扩散的相关性”，使这种松弛非常缓慢。在d维格子上，渐近状态被逼近为d-1维的扩散过程。因此，对于d=2，弛豫是深度的平方根的倒数，对于d=3，弛豫是深度的倒数。此外，我们还导出了衰减的渐近模式，沿此模式，任意的短程相关初始分布将衰减到定态。
2001-10-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Broad distribution of stick-slip events in Slowly Sheared Granular Media: Table-top production of a Gutenberg-Richter-like distribution
我们监测粘滑位移的一个非常缓慢的驱动可移动的多孔顶板，通过剪切与包装相同的玻璃珠限制在一个托盘中的相互作用。当驱动在一个恒定的应力率，由粘滑不稳定性触发的大事件的位移和能量的分布表现出幂律响应，让人想起古腾堡-里克特定律的地震。小事件是准尺寸独立的，信号交叉从单珠运输到集体行为。
2007-06-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of boundaries on the force distributions in granular media
颗粒介质中的力分布上的边界的效果示出了模拟的二维填充的无摩擦，赫兹球。为了阐明实验观测和理论预测之间的差异，我们区分了实验中测量并在q模型中分析的重量分布{ \cal P}（w）和粒子间力P（f）的分布。后者是鲁棒的，而{ \cal P}（w）可以在已知局部填充几何和P（f）的情况下获得。通过操纵（边界）的几何形状，我们表明，{ \cal P}（w）可以急剧变化。
2002-04-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Modelling inelastic granular media using Dynamical Density Functional Theory
利用动力学密度泛函理论（DDFT）建立了一个新的颗粒介质介观模型.该模型包括一个碰撞算子，将非弹性和亥姆霍兹自由能功能，以考虑外部潜力，粒子间相互作用和体积排斥。我们使用事件驱动的微观模拟的统计数据来确定的参数不解析用于推导DDFT的封闭关系。我们用数值方法证明了DDFT中每一项的重要作用，以及包括一个精确参数化的对关联函数的重要性。
2020-03-16 cond-mat.stat-mech
Glass transition in granular media
在颗粒介质硬球点阵模型的框架下，我们研究了“阻塞过渡”现象。特别是，使用爱德华兹的方法，在平均场水平的分析计算，我们得出的系统相图，并显示“堵塞”对应于一个相变从"流体“到"玻璃”相，观察时避免结晶。有趣的是，这种“玻璃”相的性质与玻璃形成者的平均场模型中发现的相同。
2004-04-21 cond-mat.stat-mech
Self-Structuring of Granular Media under Internal Avalanches
我们研究的内部雪崩现象的背景下，最近提出的“Tetris”的颗粒状介质的晶格模型。我们定义了一个循环动力学下，系统达到一个稳定的状态，这是自结构，即它显示了一个复杂的内部结构和临界雪崩行为之间的相互作用。此外，我们开发了这类系统的一般平均场论，并讨论了可能的情况下，普遍性的故障。
1999-05-27 cond-mat.stat-mech
Velocity Correlations in Driven Two-Dimensional Granular Media
在二维空间中模拟体积强迫的颗粒介质产生具有几乎均匀密度的状态。在这些状态下，长距离的速度与特征涡结构的相关性发展;如果有足够的时间，相关性填充整个模拟区域。这些速度相关性降低了碰撞的速率和暴力，因此在相同的热力学状态下，受驱动的非弹性粒子的压力比未受驱动的弹性粒子的压力小。随着模拟箱尺寸的增加，速度相关性对压力的影响增强而不是减弱。
1999-04-09 cond-mat.stat-mech
Packing geometry and statistics of force networks in granular media
研究了颗粒介质中填充几何与力网络统计之间的关系。基于对赫兹球的二维填充的模拟，我们发展了一个将粒子间力P（f）的分布与在实验中测量的重量分布P}（w）联系起来的几何框架。我们应用这个框架来重新解释最近的实验数据的强烈变形包装，并建议所观察到的变化P（w）的变化主要是由接触网络的变化，而P（f）保持相对不变。此外，我们调查的包装无序的q模型的上下文中的作用，并解决的问题，如何建立力的波动作为一个函数的距离下的顶面。
2003-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
What determines static force chains in stressed granular media?
颗粒介质中颗粒间法向力和横向力（摩擦力）的确定是一个长期存在的、令人困惑的、尚未解决的问题。我们提出了一种新的形式主义，采用知识的外力和粒子之间的接触（任何给定的大小）的方向，计算所有的粒子间的力。解决这个问题后，我们证明了形式主义的有效性，表明在这样的系统中的力链是由一个新定义的算子的本征函数的展开决定的。
2016-02-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Energy flows in vibrated granular media
我们研究振动粒状介质，调查的能量流的三个组成部分：颗粒-颗粒耗散，能量输入在振动壁，和颗粒-壁耗散。当颗粒物质是稀的时，由颗粒间碰撞耗散的能量由现有理论很好地估计，并且这些理论被扩展到包括旋转动能。当颗粒材料是致密的，观察到的颗粒-颗粒耗散率降低到理论预测的2/5。我们观察到，能量输入率是颗粒材料的重量乘以平均振动速度乘以颗粒与振动速度之比的函数。“颗粒-壁”耗散在迄今为止的所有理论中一直被忽略，但在颗粒物质稀释时可以发挥重要作用。重力势能和动能之间的比率可以变化多达3倍。先前的模拟和实验已经表明，E ~ V = δ，其中对于稀颗粒材料δ =2，并且对于致密颗粒材料δ ~ 1.5。我们将这种指数变化与粒子-粒子耗散与其理论值的偏离联系起来。
1998-05-20 cond-mat.stat-mech
Internal avalanches in models of granular media
我们研究的内部雪崩现象的背景下，最近推出的颗粒介质的晶格模型。雪崩是通过从堆积物底部拉出一颗颗粒，并研究在堆积物再次稳定之前需要重新排列多少颗颗粒而产生的。我们发现，雪崩是长期的，衰减的幂律。我们研究了雪崩分布随堆积密度的变化，发现雪崩分布是系统的一个非常灵敏的结构探针。
1998-12-04 cond-mat.stat-mech
Dense granular media as athermal glasses
我简要地描述了如何平均场玻璃模型可以扩展到浴和摩擦是非热的情况下，从而促进他们的颗粒物质平均场漫画。求解它们的动力学，人们发现了与缓慢重排相关的热力学意义的温度，即使在快速动力学水平上没有热力学温度。该温度可以被示出为与基于阻塞（堵塞）配置上的平坦测量所定义的温度相匹配。对实际系统的数值检验表明，这些特征一般是有效的。
2001-10-16 cond-mat.stat-mech
Vibrated granular media as experimentally realizable Granular Gases
我们报告了强烈振动的颗粒材料的数值模拟，旨在模仿最近的实验中进行的存在[1]或不存在[2]的重力。我们表明，一个模型与冲击速度相关的恢复系数是必要的，使模拟与实验一致。测量了颗粒温度、碰撞频率、冲量和压力随振动活塞速度的标度指数。当系统从低密度的均匀气体状态转变为高密度的团簇状态时，这些指数都随着粒子数的增加而不断减小。在没有重力的情况下，一个松散的集群出现在上壁附近，与活塞相对，并作为最快的粒子的缓冲区，导致意想不到的非广泛的标度指数;而在重力的存在下，集群反弹作为一个单一的非弹性体。所有这些结果显着不同于经典的非弹性硬球动力学理论和以前的模拟，都是基于一个恒定的恢复系数。
2003-11-19 cond-mat.stat-mech
Segregation of polydisperse granular media in the presence of a temperature gradient
粒状介质的研究重点是在两个局部热浴的存在下的多分散混合物。如果这两种驱动能量相似，大粒子更愿意留在系统的“冷”区域-尽可能远离能量源。如果其中一个温度大于另一个，冷区就会移向较冷的储层;如果一个源的温度高得多，两个储层之间就会形成一个强的、几乎恒定的温度梯度，大颗粒就会靠近冷的储层。此外，如果耗散足够强，则在热库之间观察到聚类。
1999-10-06 cond-mat.stat-mech
Fluctuation-Dissipation Ratio for Compacting Granular Media
在本文中，我们调查的可能性，一个动态定义的有效温度压实颗粒介质的波动耗散（FD）关系的框架。我们已经研究了两个范例模型的颗粒介质的压实，考虑颗粒扩散的晶格，无论是几何（俄罗斯方块模型）或动力学（Kob-Andersen模型）的约束。理想化压实没有重力已实施的俄罗斯方块模型，并与优先方向施加重力压实已研究了这两种模式。在均匀压实的理想情况下，得到的FD比清楚地表明，在各种密度与爱德华兹的测量预测一致。只有当施加体块的均匀性时，才能用重力得到类似的结果。在这种情况下，动态获得的水平位移和流动性的FD比，并从爱德华兹的测量一致。最后，我们提出了实验测试的有效性爱德华兹的建设，通过比较各种类型的动态测量。
2002-05-14 cond-mat.stat-mech
Domains growth and packing properties in driven granular media subject to gravity
研究了最近引入的颗粒介质受抑格子气模型（IFLG和Tetris）在轻微振动下的动力学性质。我们考虑的情况下，晶粒间的表面相互作用的情况下，他们没有，相应的，例如，在包中的水分的存在或不存在。为了描述颗粒堆积结构，我们讨论了密度分布的性质。特别地，我们考虑了在压实下晶粒畴的形成现象。新的结果进行了讨论，随着一些重要的差异，本模型的动力学实验检查。
1999-11-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Criticality of the "critical state" of granular media: Dilatancy angle in the tetris model
双折射角描述了颗粒介质在施加的剪切力下膨胀的倾向。使用一个简单的自旋模型（“四角体”模型），它占几何“挫折”的影响，我们研究这样的双折射角作为密度的函数。用定向渗流过程可以画出一个精确的映射，证明存在一个临界密度$ρ_c$，在该密度以上系统膨胀，在该密度以下系统在剪切下收缩。当应用于填料构造的随机沉积在重力下，双折射角被证明是强烈的各向异性，它构成了一个有效的工具来表征介质的纹理。
1999-10-06 cond-mat.stat-mech
Equilibrium Distribution of the Inherent States and their Dynamics in Glassy Systems and Granular Media
本文提出了一个统计力学的方法来处理玻璃系统和颗粒材料的固有状态，以下的原始想法由爱德华兹开发的颗粒材料。两个晶格模型，一个稀释的自旋玻璃和重力下的硬球系统，在玻璃系统和颗粒材料的背景下引入，使用"抽头动力学“类似于颗粒材料的实验。渐近宏观状态，达到的系统，被证明是由一个单一的物理参数描述，这个参数与温度相一致，称为“构型温度”，预测假设的分布之间的固有状态满足最大熵的原则。
2002-09-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics of fluidized granular media: short range velocity correlations
本文对流化颗粒介质进行了统计力学研究。采用一种特殊的能量注入机制，获得了均匀的流化稳态。对非弹性硬盘模型的分子动力学模拟和理论分析表明，在接近和分离的两粒子对之间的分布函数存在很大的不对称性。大的速度相关出现在碰撞后的状态，由于碰撞规则的耗散性。这些关联可以很好地表征为接触处的状态相关对关联函数。它也被发现，速度的相关性是存在的对即将碰撞。粒子到达碰撞的概率更大，它们的速度是平行的，而不是反平行的。这些动力学相关性导致的压力和碰撞频率相比，其Enskog值的减少。提出了一个唯象修正的状态方程。
2000-11-07 cond-mat.stat-mech
Hysteresis in vibrated granular media
分析了基于主方程的散粒体压实模型的一般动力学性质。特别地，考虑了具有短程动力学约束的一维格子模型。定态与爱德华的粉末理论一致。该系统经受其中攻丝强度单调增加和减少的过程。在这样的过程中，模型的行为类似于最近在实验中观察到的可逆-不可逆分支。这种行为是理解的一般动力学性质的模型，并与热循环中的结构玻璃所表现出的滞后循环。存在一个“正常”的解决方案，即，主方程的解在理解滞后效应中起着基本的作用，该主方程的解被所有其它解单调地逼近。
2000-03-22 cond-mat.stat-mech
Experimental compaction of anisotropic granular media
我们报告的实验测量的时间和空间的各向异性和弱约束的颗粒状材料的包装安排的演变，使用高分辨率$γ$ -射线吸附。在这些实验中，粒子的配置开始从一个最初的无序，低包装分数的状态和垂直的征求下发展到一个密集的状态。我们发现，填充分数的演变是由晶粒各向异性，但作为球形颗粒，可以很好地拟合拉伸指数。对于一个给定类型的晶粒，特征时间的松弛和对流被发现是相同的数量级。相反，介质中的压实机制强烈依赖于颗粒各向异性。
2005-03-07 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
A possible experimental test of the thermodynamic approach to granular media
我们研究了由敲击机制驱动的Sherrington-Kirkpatrick模型的稳态能量分布，该机制模拟了颗粒介质的机械驱动动力学。动力学由两个阶段组成：零温度松弛阶段，导致系统的亚稳态，然后轻敲，激发系统，从而重新激活松弛动力学。在数值上，我们调查是否得到的阻塞状态的能量分布同意一个简单的规范形式的爱德华兹措施。结果表明，该正则测度与动态测量的能量分布符合得很好。在此基础上，提出了一种可能的Edwards测度的实验检验方法.
2002-12-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Jamming transition in granular media: A mean field approximation and numerical simulations
为了分析研究颗粒材料中的堵塞转变的性质，我们在Edwards的原始思想的基础上，在统计力学方法的框架内，考虑了空腔法平均场论。为了简单起见，我们已经应用该理论的晶格模型和过渡具有完全相同的性质的玻璃化转变的平均场模型中常见的玻璃formers.The模型也在三维下模拟轻敲动力学和干扰过渡与玻璃的功能观察。特别是两个步骤的衰减出现在松弛功能和动态的不均匀性，类似于通常观察到的玻璃体系。这些结果证实了早期的猜测之间的连接堵塞过渡在颗粒状介质和玻璃化转变在通常的玻璃形成，此外，给出了一个精确的解释其性质。
2004-12-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
On the definition of temperature in dense granular media
在这封信中，我们报告的伪温度的测量的基础上，在模型系统的老化动力学的涨落耗散关系的压实颗粒介质。由于涨落耗散定理的违反，出现了一个有效温度（动态温度T_{dyn}），它与平衡温度T_d^{eq}的比值取决于粒子密度。我们比较了几种密度下波动耗散比（FDR）T_{dyn} /T_d^{eq}的结果与Edwards方法在相应密度下的结果。事实证明，FDR和所谓的爱德华兹比在几个密度（系统的年龄非常不同）下一致，以这种方式打开了实验检查和理论构建的大门。
2001-11-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Electrical conductivity in granular media and Branly's coherer: A simple experiment
我们展示了如何一个简单的实验室实验可以说明某些电输运性质的金属颗粒介质。在低临界施加电压下，观察到从绝缘状态到导电状态的转变。这种转变来自于发生微焊接的晶粒之间的微接触附近的电热耦合。我们的设备允许我们获得微接触温度的隐式确定，这类似于使用电阻温度计。该实验还说明了一个老问题，解释了Branly的相干效应-无线电波探测器用于第一次无线电传输，并基于金属填充物导电性对电磁波的敏感性。
2004-11-16 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
