Analytic study of clustering in shaken granular material using zero-range processes
我们表明，用于描述颗粒聚类由于垂直震动属于零范围过程类的模型。这种对应关系使我们能够以一种非常简单和直接的方式精确地导出模型的一些属性，如粒子分布函数，相图和簇化的特征时间。
2004-10-22 cond-mat.soft
Granular clustering in a hydrodynamic simulation
我们用数值模拟研究了颗粒气体的流体动力学。我们证明了线性稳定性分析预测的剪切和聚类不稳定性的外观，并表明它们的外观是直接相关的碰撞在材料中的非弹性。我们讨论这些不稳定性出现的速度和集群的增长和合并的方式。
2003-02-27 cond-mat.soft
Experimental investigation of the freely cooling granular gas
利用抗磁悬浮粒子，我们研究了自由冷却颗粒气体的动力学。在早期，我们发现很好的协议与哈夫定律，粒子碰撞的时间尺度可以从独立的测量确定。在后期，发生颗粒的聚集。考虑到自由粒子数量的减少，这可以包括在Haff-like描述中。有了这个数据的一个很好的描述是可能在整个时间范围内。
2008-03-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Clustering and melting in a wet granular monolayer
我们实验研究了垂直振动下湿颗粒单分子层的集体行为。球形颗粒是部分润湿的，使得相邻颗粒之间存在短程吸引相互作用。随着振动强度的增加，聚簇，重组和熔融制度随后通过与键取向序参量和平均动能的颗粒的表征。熔化转变是从晶体内部缺陷开始的连续过程。
2017-02-20 cond-mat.soft
Clustering instability in a freely falling granular jet
本文研究了由100微米玻璃球组成的自由下落颗粒射流的聚团不稳定性。从圆形喷嘴流出的颗粒流开始在空间上是均匀的，然后在更下游处分解成明确定义的簇。通过将环境空气压力降低到1/5000大气压，研究了空气在这种现象中的作用。一种光学方法被用来测量流中的不均匀性，以量化的集群的增长。在最低压力下观察到聚集，并且空气的存在导致较大的液滴，但不会引发液滴形成。分析表明，液滴尺寸由喷嘴处颗粒尺寸的波动来设定。
2006-04-03 cond-mat.soft
Noise induces rare events in granular media
颗粒莱顿弗罗斯特效应（B。Meerson等人，Phys.Rev.Lett. { \bf 91}，024301（2003），P. Eshuis等人，Phys.Rev.Lett. { \bf 95}，258001（2005））是当颗粒下方的壁振动时，大量颗粒物质的悬浮，从而在簇下方产生热颗粒气体。我们发现，通过模拟的参数范围内的系统是不稳定的：悬浮的集群可以偶尔打破，并产生两个集群和一个热的颗粒气体上方和下方。我们使用罕见事件理论中的技术来计算断裂发生的平均过渡时间。这需要引入双组分反应坐标。
2016-09-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Diffusivity and Weak Clustering in a Quasi 2D Granular Gas
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN（墨西哥国家研究中心）；Universidad Autónoma de San Luis Potosí（圣路易斯波托西自治大学）
我们提出了一个准二维耗散颗粒状气体，保持在一个非凝聚的稳定状态，通过在粗糙的基板上的垂直振动的详细模拟结果。这种气体在其对分布函数（PDF）的尾部显示出弱的幂律衰减，表明分形，因此倾向于在几个尺寸尺度上形成集群。这种聚集单调地依赖于耗散系数，当球-球碰撞是保守的时，这种聚集消失。聚类也是敏感的包装分数。这种气体也显示出类似系统的标准非平衡特性，包括非麦克斯韦速度分布。扩散系数的计算在所有的条件下的模拟，它被发现，稀释的气体更扩散较小的恢复系数。
2010-06-01 cond-mat.soft
Clustering-induced attraction in granular mixtures of rods and spheres
耗尽引起的聚集的杆增强集群观察到产生一种新的模型的吸引力对杆分离的一行的球体在准2D的，垂直摇动，粒状气体的杆和球体。我们表明，这些奇特的颗粒状聚集体的稳定性增加作为振动强度的函数。捕获一行球体的一对棒的内部和外部的球体的速度分布显示出被捕获的球体获得的动量的明显抑制。杆之间形成的凝聚相是由被困球体的聚集不稳定性引起的，由限制杆产生的垂直引导增强。对应于直接排除体积对和间接耗尽聚集对的释放面积被测量为时间的函数。由球体介导的杆对的稳定性揭示了与纯粹由耗尽力引起的吸引力在强度上相当的吸引力。
2016-03-24 cond-mat.soft
Clustering in vibrated monolayers of granular rods
研究了高填充率下圆形容器中垂直振动单分子层颗粒的有序性。与其他小组以前的工作，我们确定液晶有序行为类似的二维硬矩形颗粒受到热平衡波动。然而，由于耗散，颗粒系统中的颗粒更倾向于聚集成平行排列。这些团簇表现为长寿命“超粒子”的多分散混合物，系统行为的某些方面可以通过对这些“超粒子”应用基于两体相关的平衡硬矩形的平均场论来理解。颗粒系统的许多其他特征是不同的：（i）对于小颗粒的长宽比$κ$，我们确定在中等包装分数和近晶波动在较高的包装分数的四阶有序，与两个状态之间没有急剧的转变。这两种类型的排序都可以用聚类来解释。(ii)对于大的$κ$，强大的集群排除单轴的稳定性，和系统表现出的随机取向的集群的混合物，作为包装分数增加，发展成近晶波动的状态，再次通过扩散过渡。(iii)涡激发的速度场的竞争与近晶有序，造成动态波动和稳定状态的情况下，在高密度的四次状态，相比之下，是非常僵硬的对涡，长期稳定的状态，空间和取向均匀，除了四个对称的缺陷位于靠近墙壁，可以观察到。
2017-01-18 cond-mat.soft
Hydrodynamic Coupling Melts Acoustically Levitated Crystalline Rafts
小颗粒的声悬浮为研究流体动力学耦合下自组装多体系统的集体动力学性质提供了一个通用的平台。然而，声散射力只能在悬浮平面内近距离产生吸引力相互作用，将自组装限制在颗粒直接耗散接触的筏上。在这里，我们通过使用足够小的颗粒来克服这一限制，使得空气的粘性在近距离内建立排斥性流动。通过调整相对于粘性流的特征长度尺度的颗粒尺寸，我们控制吸引力和排斥力之间的相互作用。在这种新颖的颗粒筏，颗粒形成一个开放的晶格与可调间距。粒子之间的流体动力学耦合引起晶格中的自发激发，进而驱动间歇性的粒子重排。在这些波动的作用下，筏从主要静止的结晶结构转变为二维液体状状态。我们表明，这种过渡的特点是动态的异质性和不均匀性，以及合作的粒子运动，产生一个有效的“无笼”晶体。这些发现揭示了流体耦合驱动的激励，难以隔离和控制在许多其他流体动力系统。
2022-11-04 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Competitive Clustering in a Bi-disperse Granular Gas
实验发现，一个双分散的颗粒气体在一个分区系统中的集群竞争：根据振动强度，集群可以直接向最初主要包含小颗粒的隔间，或主要包含大颗粒的一个。实验观测的通量模型内定量解释。
2002-10-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Spontaneous formation of density waves in granular matter under swirling excitation
本文研究了在水平圆振动作用下颗粒亚单层的自发成团现象。当振幅增大到一定阈值以上时，晶粒发生聚集。密集区域以驱动频率以圆形方式行进，甚至超过驱动速度。结果表明，所观察到的聚集是由于密度波的形成。唯象模型的分析表明，均匀密度分布的不稳定性是由振荡幅度的增加引起的，并且捕获了系统的整体密度与团簇跃迁幅度的非单调依赖关系.这里，关键因素是单个颗粒的速度随着局部密度的增加而增加。耗散粒子-粒子相互作用和衬底的摩擦驱动的相互作用导致这种依赖性，这是测试与离散元方法模拟。
2021-07-14 cond-mat.soft
Granular clustering self-consistent analysis for general coefficients of restitution
本文研究了一维颗粒团簇和单粒子颗粒气体在不同速度相关恢复系数$r$下的平衡行为。我们得到的方程描述的长期行为的集群的压力，r.m.s.速度和颗粒间距。我们发现，在很长一段时间内，与速度相关的恢复系数的集群是不稳定的，溶解成均匀的，准弹性气体，但集群与速度无关的$r$是永久性的。这是根据流体动力学研究指出的瞬态性质的密度不稳定性的颗粒气体与速度相关的$r$。
2006-05-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Highly localized clustering states in a granular gas driven by a vibrating wall
在二维中，由振动壁驱动的非弹性碰撞颗粒系综表现出密度聚集。在近弹性碰撞的极限下，利用颗粒流体力学，通过边缘稳定性分析，我们预测了扩展团簇态（ECS）的自发对称性破缺。二维稳态解数值描述了局部聚集态（LCS）。含时颗粒流体动力学模拟表明，LCS可以从自然的初始条件发展。预测的不稳定性应该在实验中观察到。
2001-01-11 cond-mat.soft nlin.PS physics.flu-dyn
Clustering, Order, and Collapse in a Driven Granular Monolayer
在垂直振动的颗粒单分子膜中，实验观察到了成簇、长程序和非弹性坍塌的稳态动力学。在大的振动振幅，粒子关联显示只有短程秩序一样，平衡的二维硬球气体。降低振幅“冷却”系统，导致相关性的急剧增加，从而导致聚集或有序状态。进一步的冷却形成了坍缩：静止的球与密度较低的气体共存的冷凝物。测得的速度分布是非高斯的，显示出近指数的尾巴。
1998-10-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Clustering transitions in vibro-fluidized magnetized granular materials
我们研究了长程相互作用对粘性颗粒材料中观察到的相的影响。在高振动振幅下，观察到磁化粒子气体的速度分布与非磁化粒子相似。在转变温度以下，观察到致密的团簇形成并与单个颗粒共存。团簇生长速率与经典的成核过程一致。然而，团簇中粒子的温度明显低于周围气体的温度，这表明均分的崩溃。如果系统被淬冷到低温，由于粒子之间磁相互作用的各向异性性质，连接链的亚稳定网络自组装。
2002-07-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics of electrostatically-driven granular media. Effects of Humidity
我们进行了实验研究的湿度对静电驱动的颗粒材料的动力学的影响。随着外加电场的增加，导电粒子和电介质粒子都经历了从不动状态（颗粒状固体）到流化状态（颗粒状气体）的相变。当外加驱动力降低时，固相团簇会从气相中自发析出。导电颗粒中的聚集动力学主要由电场的屏蔽控制，但由湿度引起的凝聚力辅助。结果表明，湿度的影响占主导地位的电介质颗粒的聚类过程。
2000-11-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A universal scaling law for the evolution of granular gases
干燥的、自由演化的颗粒状物质在稀气态下仅由于耗散相互作用而聚结成致密的团簇。这种成团转变对于从天体物理学到宇宙学的许多问题都很重要。在这里，我们表明，稀释，自由冷却的颗粒气体的演变是由惯性流和热速度的比率，即马赫数在一个普遍的方式。对颗粒纳维-斯托克斯方程的理论计算和直接数值模拟表明，无论恢复系数、密度或初速度分布如何，密度涨落都遵循与系统马赫数的普适二次关系。我们发现，集群表现出无标度动力学，但集群状态变得可观察的马赫数约为$\mathcal{O}(1)$。我们的结果提供了一种方法来确定年龄的颗粒气体和预测宏观外观的集群。
2015-10-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Machine learning based prediction of dynamical clustering in granular gases
本研究利用机器学习预测微重力下稠密颗粒气体的动力学团簇化，通过DEM模拟和多种模型测试，确定了最佳预测模型，为替代复杂模拟提供了高效方案。
2025-06-18 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.data-an
Directional Cluster Migration Driven by Escape-Rate Asymmetry in Multi-Compartment Granular Systems
Kyushu University（九州大学）；The University of Osaka（大阪大学）；University of Hyogo（兵库大学）
研究揭示了多腔颗粒系统中颗粒聚类因逃逸率不对称性而定向迁移的机制，通过测量粒子种类的通量依赖关系，建立了最小通量模型以解释振动颗粒系统的集体传输。
2026-04-30 cond-mat.soft
Free Cooling Phase-Diagram of Hard-Spheres with Short- and Long-Range Interactions
本文研究了自由冷却颗粒气体的稳定性、成团性和相图。该系统由单分散颗粒与额外的非接触（远程）相互作用，并在这里模拟的事件驱动的分子动力学算法与离散（短程肩或井）的潜力（在2D和3D）。令人惊讶的是，良好的协议被发现与平均场论，其中只有能量耗散长期修改，以考虑排斥或吸引力的非接触相互作用。吸引势增强冷却和结构形成（聚集），而排斥势减弱冷却和结构形成（聚集）。系统的演变是由一个单一的参数：非接触的潜在的波动动能（颗粒温度）缩放强度。然而，如果有效耗散足够强，在非接触力（在排斥的情况下）变得足够强以消除聚集（由于颗粒温度的持续耗散）之前，结构形成继续进行。对于排斥和吸引力的潜力，在均匀的制度，冷却显示出一个普遍的行为时，（逆）控制参数作为演化变量，而不是时间。过渡到一个非均匀的政权，稳定性分析预测，是受耗散和潜在的强度。这可以转换成系统随时间变化的相图，这为未来的研究留下了许多挑战。
2014-07-09 cond-mat.soft
Rheology of dilute granular gas mixtures where the grains interact via a square shoulder and well potential
本文研究了稀颗粒气体混合物的流变学。受带电颗粒相互作用的启发，我们假设颗粒通过方肩和阱势相互作用。采用动力学理论，我们计算的温度和剪切粘度的函数的剪切速率。数值模拟证实了我们的结果以上的临界剪切速率。在低于临界值的剪切速率下，发生颗粒的聚集。
2022-12-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Early-stage aggregation in three-dimensional charged granular gas
由相同介电材料制成的中性颗粒可以由于碰撞而获得相当大的电荷并产生长程相互作用。我们进行分子动力学模拟在三维的稀释，自由冷却的粘弹性粒子，在碰撞过程中交换电荷的粒状气体。与仅由耗散引起的粘弹性粒子的聚集相比，碰撞荷电引起的静电相互作用改变了团簇的特征尺寸、形态和生长速率。平均团簇尺寸随时间呈幂律增长，其指数在带电气体中比中性情况相对较大。平均团簇尺寸的增长被发现是独立的特征库仑热能的比率，或等价地，典型的Bjerrum长度。然而，这个比率改变了增长的交叉时间。基于Smoluchowski方程的模拟和平均场计算都表明，由于静电相互作用而抑制粒子扩散有助于聚集过程。
2017-12-08 cond-mat.soft
On few aspects of the dynamics of granular matter
本文用法语描述了颗粒物质力学的一系列完全不同的行为，这些行为是用不同振幅、频率和方向的周期性强迫实验获得的。它开始与粒状耗散气体已在微重力研究的问题，它被发现，这样的气体只存在于非常低的密度，它也表明，发生在较大的密度集群。这是一个相变吗？耗散西奈台球的问题，然后简要调查，它是遍历？本文研究了声波传播的实验，特别注意声波波长与晶粒尺寸相当时发生的散射和扩散。第三个实验表明，大体积对流可以引起缓慢（准静态）的水平强迫，这种流动是有关的准静态颗粒物质的流变学，但看起来很像对流下发生的“动态振动”。第四个实验描述了纯粹的惯性效应，使沙子表现为一个完美的（非粘性）流体，特别是，它表明，静态膨胀9不传播）是由强大的周期性水平强迫在液体和沙子之间的界面。Pacs编号：5.40 ; 45.70 ; 62.20 ; 83.70.Fn
2005-07-12 cond-mat.soft
Spontaneous Ratchet Effect in a Granular Gas
采用振动流化颗粒气体的自发聚集来产生在两个不同的分隔系统中的定向运输：“颗粒喷泉”，其中运输采取对流辊的形式，和“颗粒棘轮”与垂直于能量输入方向的自发粒子流。在这两种情况下，运输是不是由于任何系统固有的各向异性，但出现作为一个自发的集体对称性破缺效应的许多相互作用的颗粒。实验和数值计算结果定量占内的通量模型。
2004-04-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ballistic propagation of density correlations and excess wall forces in quenched granular media
利用分子动力学计算机模拟研究了准二维盒子中的颗粒气体。经过突然的变化（淬火）的震动幅度，瞬态密度相关性观察到的数量级超过稳态相关长度尺度。相关性的传播是弹道式的，与最近研究的显示扩散传播的布朗粒子的猝灭相反[Rohwer等人，物理学评论快报，118，015702（2017），Rohwer等人，E，97，032125（2018）]。在足够强的冷却的流体的效果是由不同的标度行为的均匀冷却状态的集群不稳定性覆盖。我们能够识别不同的淬火制度。在每一种状态下，相关性都表现出明显的普遍位置依赖性。在与侧壁进行的模拟中，我们发现在稳态模拟中的温度和压力的约束效应，以及在改变振动幅度时的附加瞬态壁压贡献。瞬态贡献归因于增强的松弛的流体中存在的壁。从不相容的标度行为，我们得出结论，所观察到的效果与没有侧壁构成不同的现象。
2020-10-30 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
Swarming and swirling in self-propelled polar granular rods
利用各向异性振动棒的实验和准二维数值模拟，我们表明，形状起着重要的作用，在自推进（SP）粒子的集体动力学。我们表明，SP棒表现出局部有序，聚集在侧壁，和集群在圆形SP颗粒缺席。此外，我们发现，在足够强的激发SP棒从事持续的旋涡运动中的速度是强烈相关的粒子取向。
2007-10-26 cond-mat.other 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
Unjamming in a 3D Granular System: The Micromechanical Role of Friction in Force Distributions and Rheological Properties
Universidad Autónoma de Chile（智利自治大学）；Universidad de Antofagasta（安托法加斯塔大学）
研究三维摩擦颗粒系统中颗粒浓度降低对微机械量如颗粒间力、协调数和整体堆积密度的影响，揭示摩擦系数对结构和机械特性的影响，结果与致密颗粒系统观察一致。
2026-04-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Direct measurement of forces in air-based acoustic levitation systems
本文提出一种类似原子力显微镜的方法，可在声悬浮腔中原位测量主声学力与次散射力，分辨率优于50 nN，并成功用于提取声学势、测量物体间散射力及获取颗粒筏变形曲线。
2024-08-09 cond-mat.soft physics.ins-det
Cooling of a granular gas mixture in microgravity
本文首次在微重力下实验观测了不同尺寸和质量杆状颗粒混合物的颗粒冷却过程，测定了动能衰减率与碰撞率并验证了Haff定律，揭示了混合物组分间及自由度间的能量均分破缺现象，且结果得到数值模拟支持。
2023-09-07 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.data-an
Distribution of forces and 'hydrodynamic clustering' in a shear thickened colloid
剪切浓缩胶体与短程聚合物涂层通过模拟检查。力的分布被发现是指数和。在这个系统中，剪切增稠效应的“流体动力学聚类”是一个网络的膨胀涂层接触，与涂层在压缩和扩展。这个网络的几何形状和动力学的探索，以及它的关系的体积应力张量。粒子在$\it{circa}$ 10%应变时期内经历力的强烈波动。密度波动玻璃体积分数引起的散射峰在低Q值的增厚制度。这种胶体颗粒系统和其他颗粒介质在物理学上有一些共同之处。
2000-01-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Kinetics of coagulation phenomena from a granular matter perspective
Instituto de Ciencias de la Ingeniería, Universidad de O’Higgins（奥希金斯大学工程科学研究所）；Departamento de Física, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile（智利大学物理科学与数学学院物理学系）
本文从颗粒物理角度审视凝聚过程，指出耗散相互作用、空间异质性和接触网络力传递导致平均场假设失效，并提出多尺度视角统一非平衡颗粒系统中的凝聚。
2026-06-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Statistics of a granular cluster ensemble at a liquid-solid-like phase transition
通过模块度优化构建颗粒网络，研究垂直振动准二维颗粒系统液-固相变附近的团簇统计，发现团簇大小分布呈尺度不变性，寿命随大小单调增长，为理解非平衡相变介观结构提供方法。
2023-12-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical properties of vibrofluidized granular mixtures
最近的实验的动机，我们已经进行了事件驱动的计算机模拟的稀释的二元混合物的颗粒状颗粒在重力的存在下垂直振动。模拟不仅证实了这两个物种的动能不是均匀分布的，如各种理论模型预测的，但似乎也再现相当好的密度和温度分布实验测量。旋转自由度似乎不起任何重要的定性作用。相反，模拟显示了沿水平方向的集群不稳定性的发病。在内部的集群，我们观察到一个次要的不稳定性相对于完美的混合的情况下，使种族隔离的集群内观察。
2002-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluid-like behavior of a one-dimensional granular gas
本文研究了一维颗粒气体的性质，该气体由$N$硬棒组成，硬棒位于长度为$L$的直线上（具有周期性边界条件）。颗粒非弹性碰撞，并通过温度为$T_b$、粘度为$γ$的热浴流化。分析得到了分子动力学模拟的支持。首先讨论了系统的平均性质，着重讨论了颗粒温度$T_g=m< v^2>$、动压和密度$ρ=N/L$之间的关系。此后，我们认为波动的平均行为获得一个轻微的非高斯行为的速度分布和空间相关的速度场的密度场显示集群：这是反映在结构因子，其中有一个峰值在$k \sim 0$区域建议非弹性硬核相互作用和有效的吸引力之间的类比。最后，我们研究了输运性质，显示了一维随机驱动系统的典型亚扩散行为，即$<|x(t)-x(0)|^2 > \sim Dt^{1/2}$，其中非弹性流体的$D$大于弹性情况。这与小波矢量处结构因子的峰值直接相关。
2003-10-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical clustering and wetting phenomena in inertial active matter
本文通过可调节惯性的活性颗粒聚集实验，发现惯性会诱导聚集体内部从类液态向类晶态转变，抑制边界成核，并消除运动性诱导的润湿现象。
2024-06-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Collision statistics of driven granular materials
本文对斜面上球形颗粒在振荡侧壁激励下的统计特性进行了实验研究。这些数据是通过高速成像和粒子跟踪技术获得的。我们识别系统中的所有粒子，并将它们的位置联系起来，形成长时间的轨迹。因此，我们确定粒子碰撞来测量有效的恢复恢复系数，并找到一个广泛的分布值相同的影响角度。我们发现能量非弹性可以取大于1的值，这意味着转动度在能量传递中起着重要的作用。我们还测量碰撞事件之间的距离和时间，以直接确定路径长度和自由时间的分布。这些分布示出偏离预期的弹性球的理论形式，在这个系统中表现出固有的集群。我们用一个双参数拟合函数来描述数据，并用它来计算平均自由程和碰撞时间。我们发现这些值的比值与平均速度是一致的。观察到的速度分布是强烈的非高斯，并没有表现出任何明显的普遍行为。我们报告的缩放的二阶矩，这对应于颗粒温度，高阶矩作为一个函数的距离，从驱动壁。此外，我们测量长时间的关联函数在空间和速度探测扩散的耗散气体。
2002-12-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Extraction of Force-Chain Network Architecture in Granular Materials Using Community Detection
力链形成的非均匀物理结构可以限制颗粒介质的力学稳定性和声波传播。然而，尽管它们的相关性预测材料的散装性能，有没有一个力链的定量描述协议。因此，很难比较不同材料或实验条件下的力链结构。为了解决这一挑战，我们把颗粒材料作为空间嵌入式网络，其中节点（颗粒）由代表接触力的加权边连接。我们使用来自社区检测的技术，这是一种聚类，以找到紧密连接的粒子集。通过使用受粒子接触网络约束的地理零模型，我们提取了类似于力链的链状结构。我们提出了三种诊断来测量这些链状结构，我们证明了这些诊断的实用性，用于识别和表征各种材料中的力链网络架构。为了说明我们的方法，我们描述了力链结构如何依赖于两种非常不同类型的填料的压力：（1）来自实验室实验和（2）来自理想化的，数值生成的无摩擦填料。通过解析单个力链，我们量化了力链形状和强度的统计特性，这可能是对本体特性（包括材料稳定性）的关键诊断。这些方法便于不同颗粒系统之间的定量比较，无论它们是实验测量还是数值测量。
2015-04-23 cond-mat.soft nlin.AO nlin.PS
