Packing structure of a two-dimensional granular system through the jamming transition
我们对由自动膨胀颗粒组成的颗粒包进行了一项新颖的实验。通过分析的Voronoi结构的包通过堵塞过渡，我们表明，堵塞包的局部配置是惊人的相似的玻璃形成液体，无论是在其普遍的面积分布和缺陷退火的过程。此外，我们证明了一个明确的结构签名的干扰过渡可以得到从对关联函数的包。我们的研究提供了一般干扰系统的结构特性的见解。
2010-06-23 cond-mat.soft
Vibrational properties of two-dimensional dimer packings near the jamming transition
由各种形状的颗粒组成的堵塞颗粒系统在压缩或减压时经历堵塞转变。到目前为止，球填料已被广泛研究，在许多以前的工作，在过渡和标度律与压力的各种数量，包括接触数和振动态密度的等静压，已经建立。此外，非球形填料也受到了广泛的关注，特别是最近的工作在理解椭球填料方面取得了进展。在目前的工作中，我们研究的二聚体包装在两个维度，这已经远远低于了解系统的球体和椭球体。我们首先研究了二聚体在干扰跃迁附近的接触数。事实证明，二聚物的包装有“旋转的响尾蛇”，其中每一个仍然有一个自由的旋转运动。修正了这种效应后，我们发现二聚体在干扰处变得均衡，并且过量接触数服从与球体相同的临界律和有限尺寸标度律。接下来我们研究二聚体在跃迁附近的振动性质。我们发现，二聚体的振动态密度表现出两个特征平台，由一个峰分开。高频平台由平移自由度主导，而低频平台由旋转自由度主导。我们建立了跃迁附近的平台和峰值的特征频率的临界标度律。此外，我们提出了在平移和旋转平台的振动模式的真实空间位移场的详细特征。
2019-05-08 cond-mat.soft
Effect of packing fraction on the jamming of granular flow through small apertures
我们通过一个拟动力学模型研究了通过小孔径的颗粒圆盘柱的流动和堵塞。我们专注于效果的颗粒组装的准备上获得的雪崩的大小。具有不同平均填充分数的填充系综通过在不同强度下敲击系统来创建。令人惊讶的是，填充分数不是沉积物堵塞给定孔的能力的良好指标。不同的平均雪崩大小获得的存款具有相同的平均包装分数，准备有非常不同的抽头强度。据推测，在颗粒柱的主体中的拱的数量和尺寸应该与系统堵塞小开口的能力相关。我们表明，这种相关性，如果存在的话，是相当差的。散装拱和堵塞拱之间的比较（即，阻挡开口的拱）揭示了孔在拱的水平跨度上施加了比开口的实际尺寸大的较低截止。这与以下事实有关：阻挡拱必须具有适当的取向，以适应位于孔的每一侧的两堆谷物之间的间隙。
2012-05-29 cond-mat.soft
Unified phase diagram of reversible-irreversible, jamming and yielding transitions in cyclically sheared soft sphere packings
自组织，从可逆到不可逆的行为，相互作用的粒子组件驱动的外部施加的应力或变形的转变是在理解软物质的各种现象的兴趣。他们已经在广泛的系统中进行了研究，如胶体悬浮液，玻璃和颗粒物质。在不同的密度和驱动机制下，这种行为与非晶态固体的屈服、堵塞和记忆形成有关。然而，\emph{etc.}还没有对这些现象如何相互关联进行大量研究。为了获得一个统一的观点的不同制度的行为，和它们之间的过渡，我们调查计算软球组件的非热循环剪切变形的响应在很宽的范围内的密度和振幅的剪切变形。循环剪切变形诱导从可逆到不可逆的行为在两个unjammed和堵塞的软球填料的过渡。远高于各向同性干扰密度（$\bf{ϕ_J}$），该转变对应于屈服。在堵塞点附近，直到更高的密度极限，我们指定为${\bf ϕ_J^{cyc}}$，在局部的\emph{absorbing}相和扩散的{ \emph不可逆}相之间出现未堵塞相。非堵塞相的出现信号的堵塞点的移位到更高的密度作为退火的结果，并打开一个窗口，剪切堵塞成为可能的无摩擦包装。在$\bf{ϕ_J}$以下，观察到两种不同的局部化状态，称为点和环可逆。我们详细地讨论了不同区域以及它们之间的过渡，得到了统一的密度-剪切振幅相图。
2019-07-19 cond-mat.soft
Contacts Dynamics Reveals Widom Lines for Jamming
我们实验研究附近的干扰过渡调查的静态和动态的接触网络的水平振动的双分散填料的光弹性盘。在保持机械激励的同时，非常缓慢地压缩填料，产生粒状玻璃，即振动颗粒的冻结结构。在这个玻璃相，我们观察到一个显着的动态接触网络，表现出很强的动力学异质性。这种不均匀性在堆积分数$ϕ^*$、\emph{distinct}处最大，并且小于堵塞堆积分数$ϕ_J$，这由每个颗粒的平均接触数的突然变化指示。我们表明，两个交叉，一个最大的动态异质性，和其他静态干扰，收敛于点J在零机械激励限制，行为让人想起Widom线在超临界相的二阶临界点。我们的研究结果进行了讨论，在最近的数值和理论研究的热软球。
2012-11-10 cond-mat.soft
Universal relaxation dynamics of sphere packings below jamming
我们发现，非布朗悬浮的排斥球低于干扰显示一个缓慢的弛豫动力学的特征时间尺度，在干扰发散。这种缓慢的时间尺度完全编码在未堵塞的包装结构中，并且可以通过振动态密度容易地测量。我们表明，相应的动态临界指数是相同的随机生成和剪切填料。我们的研究结果表明，各种各样的物理情况下，从悬浮液流变学的算法研究的干扰过渡控制一个独特的发散的时间尺度，具有普遍的临界指数。
2019-04-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
An unexplored valley of binary packing: The loose jamming state
本文基于硬球流体理论对二元颗粒堆积的随机密堆积因子ε_RCP^b进行了理论预测。未探索的区域被解开，其中填充分数Rc_RcP^b小于单一尺寸的Rc_RcP^m，即，即所谓的松散干扰状态。这与我们通常认为的在堵塞状态下二元填料应该总是比单一尺寸填料达到更致密的填料相反。数值结果进一步支持了这一预测，并证实了在尺寸比和摩尔分数（R_r-X_s）空间中的区域位置，其中尺寸比R_r接近于1，小球体的摩尔分数X_s接近于0。这种极端的制度仍然没有报道在现有的文献中，但重要的是我们的基本理解的二元包装系统。
2022-05-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Jamming phase diagram of athermal emulsions with short-range attraction
利用共聚焦显微镜，我们调查的影响，吸引力的包装下的多分散乳液重力。我们发现，最近提出的几何建模和统计力学方法颗粒物质的邻居，配位数，和本地包装分数的吸引力的函数的分布被捕获。这将这些工具的适用范围扩展到多分散、有吸引力的堵塞填料。此外，堆积密度和平均配位数对吸引力强度的依赖性提供了第一个实验测试的非热堵塞颗粒的相图。这些理论框架在描述一类新系统方面的成功为备受争议的堵塞物质统计物理学提供了支持。
2011-04-07 cond-mat.soft
Observation and Characterization of the Vestige of the Jamming Transition in a Thermal 3D System
我们研究了对关联函数，$g(r)$，和粒子迁移率的依赖性，在一个致密的三维包装的软胶体聚N-异丙基丙烯酰胺（pNIPAM），一个温敏凝胶。我们发现，我们的样品的$g(r)$是定性的液体在所有的包装分数。在$g_{1}$中有一个峰，即$g(r)$的第一个峰的高度，作为填充分数的函数。该峰值被确定为在零温度下的软无摩擦球体的模拟中在干扰过渡处发现的T=0发散的热残余。在接近$g_{1}$的峰值处，颗粒在实验的时间尺度上被阻滞。
2012-06-28 cond-mat.soft
Creep motion of an intruder within a granular glass close to jamming
我们调查实验动力学的入侵者拖动一个恒定的力在组装水平振动谷物接近堵塞。在中等填充分数下，一旦施加力，入侵者就会迅速移动。高于一些阈值的填充分数，这增加了所施加的力，入侵者表现出间歇性的蠕变运动与强烈的波动，让人想起一个噼啪作响的噪声信号。这些波动的行为在一个关键的方式在干扰过渡揭示在以前的研究。过渡分离的入侵者的运动是占主导地位的局部自由体积重排的制度，其中的瞬时位移场是强烈的异质性和类似的力链模式中观察到的致密颗粒填料。
2009-06-15 cond-mat.soft
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
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 in two-dimensional packings
研究了单分散硬盘二维堆积中随机密堆积极限和随机松堆积极限的存在性。一个统计力学的方法-基于几个近似预测的概率分布的体积-建议存在的极限密度的堵塞填料根据其协调数和压实度。这一结果的理解无序状态的磁盘包装问题，以及在二维系统中存在一个假定的玻璃化转变的影响。
2010-11-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Exceptionally Dense and Resilient Polydisperse Disk Packings
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；University of Illinois, Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
研究多分散盘堆叠在jamming过渡中的结构和能量特性，提出新算法构建过饱和状态，发现高临界堆叠分数状态能承受显著剪切应变。
2024-02-17 cond-mat.soft
Shear thickening and jamming in densely packed suspensions of different particle shapes
我们研究了颗粒形状对密堆积悬浮液剪切增稠的影响。制造不同纵横比的杆和非凸钩形杆。粘度曲线和法向应力使用流变仪测量各种形状的填充分数。每种形状的悬浮液表现出定性相似的不连续剪切增稠。应力/剪切速率关系的对数斜率随着填充率的增加而急剧增加，并在取决于颗粒形状的临界填充率phi_c处发散。当填充率用φ c归一化时，不同凸形的粘度曲线对填充率的依赖性可以被瓦解。有趣的是，非凸形颗粒的粘度曲线不塌陷在与凸形颗粒相同的集合上，在更宽的填充分数范围内显示出强烈的剪切增稠。发现phi_c的值与堵塞转变处屈服应力的开始一致，表明堵塞转变也控制剪切稠化。屈服应力对应于悬浮液中的滞留空气，并且应力的规模可以归因于界面张力，由于堵塞的几何约束，界面张力在phi_c以上急剧增加。在剪切增稠和堵塞两种情况下，剪切应力与法向应力的关系都是线性的，表明剪切应力来自于摩擦。在零剪切速率的极限下，由于低于phi_c的液体的表面张力，法向应力将流变仪板拉在一起，但是由于高于phi_c的堵塞，法向应力将流变仪板推开。
2012-01-06 cond-mat.soft
Toward the Jamming Threshold of Sphere Packings: Tunneled Crystals
我们已经发现了一个新的三维晶体球填充家族，它们是严格堵塞的（即，机械稳定）并且还具有非常低的密度。这个家庭构成了一个不可数无限数量的晶体包装，是致密晶体包装的子包装，其特征在于高浓度的自我避免的“隧道”（链的空缺）渗透的结构。这些隧道晶体的基本几何特征本身就引起了人们的兴趣，这里将详细介绍。这些包括晶格矢量（指定包装配置），协调结构，Voronoi细胞，和密度波动。隧穿晶体不仅是实现干扰阈值（最低密度刚性堆积）的候选结构，而且对于凝聚态物理和材料科学可能具有实质上更广泛的意义。
2007-07-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Geometric order parameters derived from the Voronoi tessellation show signatures of the jamming transition
零温度下无摩擦球体的堵塞填充完全由接触力网络指定，从接触力网络可以导出机械性能。然而，我们也可以将填充视为一种几何结构，其特征在于对每个粒子周围的局部环境进行编码的Voronoi细分。我们发现，这种局部环境的特点系统以上和以下的干扰和变化显着的过渡。从该镶嵌导出的各种序参量携带干扰转变的签名，与标度指数一起完成。此外，我们定义了一个实空间几何关联函数，它也显示了干扰的签名。总之，这些结果证明了一个纯粹的几何方法干扰的有效性和实用性。
2015-08-24 cond-mat.soft
A jamming plane of sphere packings
由于其在软物质如液体、玻璃、胶体、泡沫和颗粒物质中的广泛相关性，以及其与球填充问题和最优化问题的深刻联系，干扰的概念引起了极大的研究兴趣。在这里，我们表明，无摩擦球的非晶堵塞状态的域可以显着地扩展，从众所周知的堵塞点在一个固定的密度，一个堵塞平面，跨越密度和剪切应变轴。我们探索的干扰飞机，通过压缩和剪切干扰的非热和热模拟，与一个有效的交换算法的帮助下，准备初始平衡配置。根据干扰机从初始构形到干扰的路径可逆性，将干扰机分为可逆干扰和不可逆干扰两种状态。我们的研究结果表明，不可逆的干扰行为反映了从亚稳玻璃盆地的初始配置所属的逃逸，或没有这样的盆地。所有的堵塞状态，无论是压缩或剪切堵塞，都是均衡的，并表现出相同普适性等级的堵塞临界性。然而，各向异性的接触网络的非平凡地依赖于堵塞密度和应变。在干扰平面上的所有状态点中，该干扰点是唯一的，具有最小的干扰密度和最大的随机性。对于格状填充，堵塞面收缩成一条剪切堵塞线，与初始构型无关。我们的研究为解决长期存在的随机密排问题铺平了道路，并提供了一个更完整的框架来理解干扰。
2021-03-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Is friction essential for dilatancy and shear jamming in granular matter?
颗粒填料显示出显著的剪切变形现象[1]，其中它们的体积在剪切变形时增加。传统观点和以前的结果表明，剪切力引起的堵塞现象也需要摩擦相互作用[2，3]。在这里，我们调查的发生在无摩擦填料的粘性和剪切堵塞。我们发现，存在的各向同性的干扰密度<$j以上的最小密度，J点密度<$J [4，5]，导致出现剪切诱导干扰和干扰。填充在10 J形成一个显着的阈值状态，在恒定的压力剪切下，系统在消失的压力的极限演变，无论初始堵塞密度10 J。虽然不同的填料在压缩下显示出相同的缩放特性[6]，但它们在剪切下的流变行为表现出显著的差异。在恒定体积剪切下的屈服应力随着密度的增加而不连续地增加，当α J > α J时，与在α J处堵塞的一般填料中的连续行为相反[4，7]。
2020-03-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Temperature dependence of the transition packing fraction of thermal jamming in a harmonic soft sphere system
通过考虑软颗粒的有效直径和有效填充分数，软谐波球的玻璃态动力学常常被映射到硬球的动力学上。虽然在这种方法中，能量景观的山谷内的热波动被覆盖，但从一个山谷到另一个山谷的能量障碍的交叉通常被忽略。在这里，我们认为-基于对能量景观的探索的玻璃化转变的研究的动机-能量势垒的跨越可以归因于根据T^{0.2}随着温度T的增加玻璃化转变填充分数的有效降低。此外，我们重新分析软球模拟的数据。由于拟合标度律的模拟数据总是允许一些任意性，我们不能证明的基础上的模拟数据，我们的想法的玻璃化转变包装分数由于障碍交叉是唯一可能的方式来解释以前已经观察到的差异。然而，我们表明，一个可能的解释的模拟数据是由我们的方法来表征软球的动力学，以前考虑的温度依赖性的有效包装分数由于相邻粒子之间的平均重叠的增加，具有较强的热波动和新引入的增加的玻璃化转变包装的势垒交叉的概率增加。
2019-02-22 cond-mat.soft
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
Critical scaling in linear response of frictionless granular packings near jamming
通过分析无摩擦颗粒介质的线性响应，研究了无摩擦颗粒介质在阻塞转捩以上的标度行为的起源。对局部强迫的响应是非自平均的，并且在干扰过渡处发散的长度尺度上波动。在干扰转捩附近，对全球强迫的响应变得越来越非仿射。这是由于接近的软盘模式，其影响，我们的特点是局部线性响应。我们发现，当地的响应也支配的弹性常数和接触数的异常标度。
2006-10-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear modulus and Dilatancy Softening in Granular Packings above Jamming
我们通过实验研究了单层双分散摩擦颗粒对非均匀剪切扰动的力学响应。我们膨胀的包装内的入侵者，并使用光弹性和跟踪技术来测量在晶粒尺度上的诱导剪切应变和应力。我们量化实验的应变幅低至0.001和一系列的包装分数在2%的变化范围内的堵塞过渡的本构关系。在转变过程中，强非线性效应开始出现：剪切模量和非线性剪切模量在小应变下发生软化，直到达到临界应变，此时恢复有效线性。通过标度分析，提取了临界应变和相关临界应力对堵塞距离的依赖关系。我们检查的本构关系，当应用到力学平衡方程，导致观察到的应力和应变分布。这些剖面在靠近充气管的有效线性区和远离充气管的真正非线性区之间表现出空间交叉，交叉长度在干扰过渡处发散。
2014-11-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Jamming at Zero Temperature and Zero Applied Stress: the Epitome of Disorder
我们已经研究了由与有限范围、排斥势相互作用的粒子组成的2维和3维系统如何堵塞（即，在无序状态下产生屈服应力）。对于每种配置，存在唯一的干扰阈值$ϕ_c$，在该干扰阈值处，颗粒不再能够彼此避开，并且体积模量和剪切模量同时变为非零。随着系统尺寸的增加，$ϕ_c$值的分布变得更窄，使得基本上所有配置在热力学极限中的相同$ϕ$处堵塞。该堆积分数对应于先前测量的随机紧密堆积的值。事实上，我们的研究结果提供了一个定义明确的意义“随机紧密包装”的分数的所有相空间的固有结构堵塞。干扰阈值，点J，发生在零温度和施加的应力和在随机密堆积密度，有一个普通的临界点联想到的属性。当J点从更高的填充分数接近时，发现许多量都有幂律标度。此外，在J点附近，某些量不再自平均，这表明存在一个在J点发散的长度标度。然而，J点也不同于普通的临界点：标度指数不依赖于维数，而是依赖于粒子间势。最后，当从高填充分数接近J点时，振动态密度发展出大量过量的低频模式。所有这些结果表明，点J可能控制其附近的行为，甚至可能在玻璃化转变。
2003-04-17 cond-mat.soft
Jamming of Deformable Polygons
二维多孔材料的物理模型主要有两类：排斥盘堆积模型和顶点模型。这些模型有几个缺点。例如，圆盘相互作用通常是粒子重叠的函数，但模型假设圆盘在重叠期间保持圆形。单元的形状在顶点模型中可以变化，然而，填充分数固定在$ϕ=1$。在这里，我们描述了可变形粒子模型（deformable particle model），其中每个粒子是由大量顶点组成的多边形。总能量包括三个项：两个二次项，用于惩罚与优选粒子面积$a_0$和周长$p_0$的偏差;以及两个多边形之间的排斥相互作用，用于惩罚重叠。我们进行了模拟，研究了干扰的发生在包装的非球面度，${\cal A} = p_0^2/4πa_0$的函数的多边形。我们发现，在堵塞开始$ϕ_J({\cal A})$的包装分数的增长与增加${\cal A}$，达到汇合在${\cal A} \approx 1.16$。${\cal A}^*$对应于这样的值，在该值处，多边形完全填充从表面Voronoi镶嵌获得的单元。此外，我们发现，多角形开发内陷${\cal A} > {\cal A}^*$与多余的周长线性增长与${\cal A}-{\cal A}^*$。我们证实，填充的多角形是固体一样的整个范围内的${\cal A}$的剪切模量是非零的。
2018-02-16 cond-mat.soft
Contact nonlinearities and linear response in jammed particulate packings
无摩擦的无热颗粒的填料，只有当它们重叠时才相互作用，作为填料密度的函数经历堵塞过渡。这种填料为干扰理论提供了基础。这个理论基于这样的观察：尽管存在大量无序构型，但对线性有序的机械响应仅取决于到跃迁的距离。我们调查的有效性和实用性，这样的测量调用谐波近似，并表明，尽管粒子进出接触，有一个定义良好的线性制度的热力学极限。
2014-12-31 cond-mat.soft
Bulk Modulus along Jamming Transition Lines of Bidisperse Granular Packings
通过三维离散元模拟，研究了双分散颗粒堆积的堵塞密度和体积模量随尺寸比及小颗粒浓度的变化，发现体积模量在最大堵塞密度处跳变，小颗粒堵塞影响系统内部阻力，为调节体积模量等性质提供依据。
2022-11-17 cond-mat.soft
Mean-Field Predictions of Scaling Prefactors Match Low-Dimensional Jammed Packings
没有已知的分析框架可以精确地解释干扰中观察到的所有现象。玻璃和干扰的复制理论是一种平均场论，它试图通过在无限维的极限下工作来做到这一点，使得相邻粒子之间的相关性可以忽略不计。因此，不能保证从这种平均场论得到的结果在有限维中被观察到。然而，许多干扰平均场的结果已被证明是准确的或接近准确的低维。这表明，无限维的限制是不必要的，以获得这些结果。在本文中，我们进行精密测量的干扰缩放压力之间的关系，多余的包装分数，和数量的多余的接触，从2-10维，以提取这些缩放的前因子。虽然这些前因子应该是高度敏感的有限维校正，我们发现这些前因子的平均场预测是准确的低维。因此，平均场近似是不必要的推导这些前因子。我们提出了一个确切的，第一原理推导，离开其他作为一个开放的问题。
2021-04-21 cond-mat.soft
Jamming transition and normal modes of polydispersed soft particle packing
Kyoto Sangyo University（京都产业大学）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
研究多分散软颗粒在二维空间中的聚集转变，发现颗粒分散性显著影响接触力、局部配位及聚集密度，但压力和弹性模量的临界标度不受颗粒尺寸分布影响，振动密度态也对分散性不敏感。
2025-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Disentangling the role of structure and friction in shear jamming
为了理解致密颗粒物质的力学和流动行为，并探索从流体到结构停滞或堵塞状态的转变的普遍方面，对球体的非晶填充进行了深入的研究。最近相当多的注意力集中在各向异性填充的摩擦颗粒产生的剪切变形导致剪切堵塞，这发生在以下的堵塞密度的各向同性填充的无摩擦颗粒。为了解开剪切变形引起的结构和摩擦在产生剪切干扰的作用，我们研究了剪切组件的无摩擦球计算，在很宽的密度范围内，远低于各向同性干扰点。我们证明了出现的各种几何特征的堵塞填料的剪切应变的增加。的平均接触数和接触力的分布表明存在一个阈值密度，远低于各向同性干扰点，高于该点发生质的变化，在剪切配置的干扰行为。我们表明，在这个阈值密度以上，摩擦稳定我们产生的剪切配置。因此，我们的研究结果揭示了出现的几何特征的堵塞状态的剪切变形的结果，而摩擦是有助于稳定填料在一个范围内的密度低于各向同性堵塞点。
2015-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Jamming Transition and Inherent Structures of Hard Spheres and Discs
最近的研究表明，体积分数$\phiJ$在堵塞过渡的无摩擦硬球和盘不是唯一确定的，但存在于一个连续的范围。出于这一观察，我们数值研究$\phiJ$的依赖性的初始配置的母流体平衡在一个分数$\phiini$，压缩之前产生一个堵塞的包装。我们发现当$\phiini$很小时，$\phiJ$保持不变，但当$\phiini$超过模式耦合理论预测的动态转变点时，$\phiJ$急剧增加。我们仔细分析了堵塞填料和母流体的构型性质，发现虽然所有堵塞填料保持均衡，但$\phiJ$的增加伴随着（i）局部有序，（ii）静态长度尺度和（iii）有限尺寸标度指数的微妙但明显的变化。这些结果定量地支持了玻璃化转变的随机一级转变理论。
2012-11-17 cond-mat.soft
Excitations of Ellipsoid Packings near Jamming
本文研究了旋转软椭球体三维堵塞填料的振动模式随颗粒长径比$ε$和填充率的变化规律。在椭球体的干扰过渡处，与使用其中$ε= 1$的球体的理想情况不同，存在许多无约束和非平凡的旋转自由度。这些构成了一组零频率模式，随着$|ε- 1|$的增加，这些模式逐渐移动到一个新的旋转带。非常令人惊讶的是，由于这个新的频带通过间隙与零频率分离，并且低于平移振动的起始频率$ω^*$，这些新的自由度的存在使得平移谱仅由平均接触数确定的基本情况不变。事实上，$ω^*$仅仅依赖于配位，就像它对球体的压缩填充一样。我们还讨论了制度的大$|ε- 1|$，两个频带合并。
2009-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Theory of post-jamming rigidity in feedback-regulated cellular packings
Independent Researcher
通过平均场理论，研究反馈调控下芽殖细胞堆积的后堵塞状态，揭示压力与未约束芽比例的关系，并解释反馈如何通过消耗欠约束模式增强刚性而不显著增加压力。
2026-07-07 cond-mat.soft physics.bio-ph
Sticky Matter: Jamming and rigid cluster statistics with attractive particle interactions
虽然绝大多数的理论和数值研究的堵塞过渡考虑无热包装的纯排斥球，真正的复杂流体和软固体一般显示颗粒之间的吸引力。通过研究刚性集群的统计模拟软粒子有吸引力的外壳，我们提出了两个不同的干扰方案的证据。强吸引力系统经历了一个连续的过渡，其中刚性集群的增长，并最终在一个关键的包装分数的大小发散。排斥和弱吸引系统通过一级跃迁堵塞，没有增长的集群大小。我们进一步表明，弱吸引力的情况下是一个有限的尺寸效应，因此，对于任何非零的吸引力强度，一个足够大的系统将属于强吸引力的普适类。因此，我们预计有吸引力的干扰在实验室和自然界中是普遍的。
2018-06-29 cond-mat.soft
The Complete Jamming Landscape of Confined Hard Discs
一个完整的干扰景观的精确描述是为一个系统的硬盘直径$σ$，被限制在两条线分开的距离$1+\sqrt{3/4} < H/σ< 2$。通过考虑所有可能的局部堆积排列，利用转移矩阵方法得到了堵塞态的广义系综配分函数，从而计算了堆积的组态熵和状态方程.探索结构有序性与堆积密度之间的关系，我们发现局部堆积环境之间的几何挫折在决定堵塞态的密度分布中起着重要的作用，结构的“随机性”是堆积密度的非单调函数.分子动力学模拟表明，平衡液体的性质与景观的性质密切相关。
2009-03-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Experimental and computational studies of jamming
干扰是表现出慢松弛动力学的不平衡系统的共同特征。在这里，我们回顾了我们的努力，在理解堵塞颗粒材料使用实验和计算机模拟。我们首先获得一个缓慢剪切颗粒材料非常接近堵塞的有效温度的估计。有效温度的测量是在实验室中实现的缓慢剪切一个紧密堆积的合奏的球珠所限制的外部压力在库埃特几何。所有的探针颗粒，独立于它们的特征，在相同的温度下平衡，由系统的堆积密度给出。这表明，有效温度是一个状态变量的几乎堵塞的系统。然后，我们调查数值是否可以从一个平坦的平均超过拥挤的配置，在一个给定的能量在颗粒包装，假设的热力学方法来晶粒的有效温度。
2005-03-03 cond-mat.soft
Localization behavior of vibrational modes in granular packings
研究了无摩擦颗粒介质振动模的局部化问题。我们引入了一种新方法，其灵感来自于非厄米量子问题的早期工作，该方法在局域化区域（其中局域化长度$ξ$远小于线性尺寸$L$）和区域（当模式扩展到整个有限系统时，$ξ$更大或阶为$L$）中都能很好地工作。我们的最低频率模式显示出远离干扰点的“准本地化”共振;这些区域的空间范围随着接近干扰点而增加，正如理论上所预期的那样。在整个剩余的频率范围内，我们的数据没有显示出干扰点附近的特征，并且当随着系统大小适当地重新缩放时，崩溃良好。利用随机矩阵理论，我们导出了$d$维中$ξ$ $L$的标度关系$ξ$ ~ $L^{d/2}$.
2009-06-04 cond-mat.soft
Maximum Entropy and the Stress Distribution in Soft Disk Packings Above Jamming
我们发现，最大熵假设可以成功地解释混乱的机械稳定的包装软，各向同性的压力，无摩擦的磁盘上面的干扰过渡的颗粒的紧凑的集群上的应力分布。我们表明，在我们的二维情况下，它变得有必要考虑不仅是应力，而且麦克斯韦-克雷莫纳力瓦面积，作为一个约束变量，确定应力分布。力瓦面积的重要性已经在早期对理想化力网络集合的计算中提出。
2015-07-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Multiscaling at Point J: Jamming is a Critical Phenomenon
我们分析的干扰过渡，发生在一个无序的二维组装的磁盘在零温度为最近提出的干扰相图的“J点”作为一个函数的堆积密度增加。我们测量的移动磁盘的总数和移动区域的横向长度，并发现一个幂律发散的包装密度增加到一个临界堵塞密度。这提供了证据表明，作为堆积密度的函数的T = 0堵塞转变是{ \it二阶}相变。此外，我们发现多尺度的证据，表明长尾的速度波动的重要性。
2005-07-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Energy transport in jammed sphere packings
我们计算的正常模式的振动堵塞球填料获得的能量扩散率，运输的光谱措施。在玻色子的峰值频率，我们发现一个Ioffe-Regel交叉从扩散率，随着频率迅速下降到一个几乎是频率无关的。当系统向干扰过渡解压缩时，该交叉频率移到零，提供了几乎恒定扩散率的频率制度的明确证据。这样的制度，假设存在于玻璃中，以解释热导率的温度依赖性，因此似乎是从堵塞过渡的属性。
2008-11-17 cond-mat.soft
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
Relaxations and rheology near jamming
确定了堵塞附近软球填料的复剪切模量$G^*$的形式。有限频率下的粘弹性响应与填料的固有松弛模式密切相关，这与无阻尼填料的振动模式不同。我们证明并解释了一个异常过剩的缓慢放松模式附近的干扰，反映在一个发散的弛豫态密度的外观。从态密度出发，推导出了$G^*$与频率和干扰跃迁距离的关系，并通过数值计算得到了证实。
2011-10-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A dynamic jamming point for shear thickening suspensions
我们报告的流变测量，以表征两个模型的剪切增稠悬浮液的临界行为：玉米淀粉在水中和玻璃球在油中。粘度曲线的剪切增稠部分的斜率随填充分数的增加而急剧增加，并在临界填充分数φ c处发散。粘度和屈服应力的大小也被发现有标度，发散在φ_c。只要屈服应力小于粘度最大值时的应力，我们就观察到剪切增稠。在该点以上，悬浮液转变为纯剪切稀化。基于这些数据，我们提出了一个动态堵塞相图悬浮液，并表明，剪切增稠的极限情况下对应于堵塞状态。
2009-04-04 cond-mat.soft
A soft departure from jamming: the compaction of deformable granular matter under high pressures
本研究使用键合颗粒模型模拟高压下三维颗粒物质的压实过程，揭示了随压力增加时堆积分数、配位数偏离阻塞幂律标度及泊松比的非单调变化规律。
2023-10-18 cond-mat.soft
Structural and mechanical characteristics of sphere packings near the jamming transition: From fully amorphous to quasi-ordered structures
机械稳定的球包装在三维空间中使用离散元方法，它跨越了很宽的范围内的结构顺序，从完全无定形的准有序结构，其特征在于由键取向序参数。由于填充压力$p$从阻塞转变处的边缘刚性极限（$p \approx 0$）变化到更稳健系统的边缘刚性极限（$p \gg 0$），配位数$z$遵循与压力的熟悉的比例关系，即$Δz = z - z_c \sim p^{1/2}$，其中$z_c = 2d = 6$（$d=3$是空间维度）。虽然以前已经注意到，$Δz$确实仍然是确定填料性能的控制参数，在这里，我们展示了填料结构如何对填料的机械性能起着影响作用。具体来说，我们发现，弹性（散装$K$和剪切$G$）模量，一般称为$M$，成为$Δz$和结构的功能，在某种程度上，$M-M_c \sim Δz$。这里，$M_c$是在堵塞过渡处的弹性模量值，其取决于填料的结构。特别地，零剪切模量$G_c=0$是完全无定形填料的特殊特征，而更有序的填料取更大的正值$G_c > 0$。
2020-08-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Rheology near jamming - the influence of lubrication forces
我们研究，通过计算机模拟，不同的耗散力的作用上的高密度颗粒负载流的流变特性。特别是，我们感兴趣的密堆积限制（干扰）和问题，如果“普遍”的可观的可以确定，不依赖于耗散模型的细节。为此，我们定义了一个简化的润滑力和系统地改变范围$h_c$的这种相互作用。对于固定的$h_c$，可以看到从小应变率下的牛顿流态到较大应变率下的惯性主导流态的交叉。根据润滑范围$h_c$观察到相同的交叉。同时，但只有在接近堵塞的高密度下，颗粒速度以及局部密度分布才不受润滑范围变化的影响-它们是“普遍”行为的候选者。在远离堵塞的密度下，这种普遍性丧失了：短程润滑力导致明显的颗粒聚集，而长程润滑则不会。这些发现突出了粒子运动的“几何”包装约束的重要性-独立于特定的耗散模型。随着自由体积在随机紧密堆积处消失，粒子运动越来越受到越来越小的自由空间的限制。另一方面，宏观流变学观测值，以及高阶关联函数保留的基础耗散模型的可变性。
2014-05-26 cond-mat.soft
Additional jamming transition in 2D bidisperse granular packings
本研究构建二维双分散颗粒系统的阻塞相图，发现两种阻塞转变，明确第二种转变的临界参数与维度无关的特性，揭示小颗粒浓度对堆积结构的影响规律。
2025-05-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Critical behaviors of jamming in cyclically sheared frictional hard granular particles
与无摩擦硬球填料（如果是二维的，则是硬盘）的堵塞形成鲜明对比的是，摩擦填料的临界堵塞更加难以捉摸，并且仍然处于激烈的争论之中。在这里，我们表明，摩擦硬盘包装自组织的临界堵塞状态附近时，受到准静态稳态循环剪切，显示粒子速度场的无标度波动，其特征在于由功率谱$E(k)\propto k^{-α}$的纵向和横向模式在波矢量空间，与$α\approx2.0\pm0.15$，和近平坦的频谱$E(ω)\propto const.$在角频域。我们的研究结果与S. Henkes等提出了两种不同的长度尺度，分别对应于纵向和横向模式，显示了干扰的临界行为。此外，我们的研究结果是一致的一般均衡的概念框架，但与一个关键的区别，系统自组织的一个关键的干扰状态，通过强耦合的机械结构和动力学。我们的研究结果对于提供理解非局部流变学的微观机制以及建立真实颗粒材料本构关系的指导原则具有重要意义。
2021-10-14 cond-mat.soft
Mechanical and Vibrational Properties of Three-Dimensional Dimer Packings Near the Jamming Transition
我们全面地研究了三维空间中二聚体堆积的力学和振动性质，特别关注了堵塞转变附近的临界标度行为。首先，我们确认的包装分数在过渡的纵横比，均衡的过渡接触数，和缩放依赖的过剩密度上的过剩接触数的依赖关系。其次，我们研究了弹性模量、体积模量和剪切模量，并建立了它们的幂律标度。最后，我们研究了振动态密度及其特征频率。振动态密度在较低和较高的频率区域，其特征在于旋转和平移振动模式，分别显示两个平台。低频平台的起始频率与过量密度的平方根成线性比例。二维和三维二聚体的力学和振动性质的标度律是一致的，它们与球体中的标度律相同。
2020-05-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Large-scale frictionless jamming with power-law particle size distributions
由于显著的计算费用，尺寸分散的球体的尺寸比大于1：10的堵塞填料的离散元方法模拟仍然难以捉摸，限制了模拟和现实世界的颗粒材料与大尺寸分散度之间的对应关系。最近开发的邻居分箱算法，我们产生机械稳定的堵塞包装的无摩擦球的幂律尺寸分布包含高达近四百万颗粒的尺寸比高达1：100。通过系统地改变基本幂律的宽度和指数，我们分析了颗粒尺寸分布对堵塞填料结构的作用。的denandrificing填料获得的大小分布，平衡的相对丰度的大/大/中间和小-小颗粒接触。虽然响尾蛇颗粒的比例和平均配位数强烈地依赖于尺寸分布，非响尾蛇颗粒的平均配位在所有情况下都达到无摩擦均衡值6。参与承载网络的非响尾蛇颗粒的尺寸分布表现出不依赖于总颗粒尺寸分布的宽度，超过了低量级指数幂律的临界颗粒尺寸。这意味着只有尺寸大于临界粒度的颗粒才有助于机械稳定性。然而，对于高数量级指数的幂律，所有的颗粒尺寸参与的机械稳定性的包装。
2022-08-15 cond-mat.soft
Jamming in finite systems: stability, anisotropy, fluctuations and scaling
软排斥球的无热填充在热力学极限下表现出急剧的堵塞转变。在进一步压缩后，各种结构和机械性能在数十年的压力下显示出干净的幂律行为。与任何相变一样，在接近相变的有限系统中，这种行为的舍入在理解相变本身的性质方面起着重要的作用。堵塞的情况是令人惊讶的丰富：堵塞的填料是各向同性的假设仅在大尺寸限制下严格正确，而有限尺寸对堵塞的含义有着深刻的影响。在这里，我们提供了一个全面的数值研究的有限尺寸的影响，在球体包装上面的干扰过渡，专注于稳定性以及缩放的接触数和弹性响应。
2014-12-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Proximity to Jamming Governs Acoustic Attenuation in Damped Packings
Van der Waals-Zeeman Institute, Institute of Physics, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学物理学院范德瓦尔斯-泽曼研究所）；Naval Postgraduate School（美国海军研究生院）；Process and Energy Laboratory, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学能源与工艺实验室）
研究人员提出堵塞网络散射（JNS）框架，通过数值模拟揭示流体饱和颗粒介质中声学衰减的线性频率依赖性源于颗粒堆积的临界频率转变，相关特征与实验数据吻合。
2026-08-31 cond-mat.soft
A real-space renormalization group for jamming
堵塞发生在颗粒材料中，以及在乳液、稠密悬浮液和其他无定形颗粒系统中。当填充分数$ϕ$（定义为颗粒体积与系统体积的比率）增加超过临界值$ϕ_c$时，发生液-固相变，并且晶粒不再能够重新排列。以前的研究表明，$ϕ= ϕ_c$附近的空间相关性发散的证据，但一直没有明确的空间重整化群（RG）计划，已捕捉到这种转变。在这里，我提出了这样一个方案的候选人，使用块自旋一样的随机空出的晶格的颗粒的变换。我定义了一个基于局部机械稳定性的实空间RG变换。该模型显示了一个临界填充分数$ϕ_c$，并给出了二维和三维临界指数的估计。
2019-09-09 cond-mat.soft
Active Jamming: Self-propelled soft particles at high density
我们数值研究的阶段和动态的密集收集的自推进粒子软排斥相互作用在两个维度。该模型的动机是最近在迁移的上皮细胞和内皮细胞的汇合单层的体外实验。在低填充率和高自推进速度下，液相呈现出巨大的数值波动;在高填充率和低自推进速度下，液相呈现出堵塞相。堵塞相位的动态特性由堵塞填料的低频模式控制。
2011-07-20 cond-mat.soft q-bio.CB
