Spatial structure of states of self stress in jammed systems
自应力状态，即在没有外力的情况下处于平衡的多体系统中的内力组织，可以被认为是材料弹性响应的本构构建块。在过约束的无序堆积中，它们与欠约束系统中的零能振动模式有着自然的数学对应。虽然大量的注意力在文献中已经支付给发散的长度尺度与零和有限能量的振动模式在堵塞的系统，少有人知道的空间结构的状态的自我应力。在这项工作中，我们定义了一种自然的方式，其中独特的自应力状态可以与源自堵塞填料的无序弹簧网络中的每个键相关联，然后研究这些自应力的键局部状态的空间结构。这允许理解当改变系统中任何键的强度或甚至存在时系统的弹性性质将如何改变。
2016-01-13 cond-mat.soft
A simple random matrix model for the vibrational spectrum of jammed packings
为了更好地理解结构玻璃中令人惊讶的低频振动模式，我们研究了稀疏随机矩阵的大集合的光谱，其中无序由键重分布和网络协调控制。我们发现$D(ω)$有三个制度：一个非常低的频率制度，可以预测分析使用极值统计，准本地化模式的中间制度，和高原与$D(ω) \sim ω^0$。在键重均匀的特殊情况下，中间状态显示$D(ω) \sim ω^4$，与网络协调和系统大小无关，正如最近在结构玻璃模拟中发现的那样。
2018-04-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Vibrations in jammed solids: Beyond linear response
我们提出了一个“相图”的颗粒系统，通过纯粹的排斥接触力，如颗粒介质和胶体悬浮液相互作用。我们确定和表征两个不同的类的行为作为一个功能的输入动能每自由度$T_0$和包装分数偏差以上和以下的干扰发病$Δϕ=ϕ- ϕ_J$使用纯排斥摩擦磁盘的数值模拟。等配位固体（ICS）仅在$Δϕ> Δϕ_c(T_0)$堵塞以上出现;它们具有等于机械稳定填料所需的等静压值（$< z> = z_{\rm iso}$）的平均配位数。ICS显示谐波振动响应，其中来自速度自相关函数的傅立叶变换的振动模式的密度是在$T_0=0$处评估的动力学矩阵的本征频率$ω_k^d$处的一组尖峰。次配位固体（HCS）在由$Δϕ> Δϕ^*_-(T_0)$、$Δϕ< Δϕ^*_+(T_0)$和$Δϕ> Δϕ_{cb}(T_0)$定义的区域内的堵塞开始的上方和下方都出现。在该区域，颗粒间接触网络随$< z> \approx z_{\rm iso}/2$波动，但不发生破笼颗粒重排。HCS振动响应是非谐波的，{ \it}即振动模式$D(ω)$的密度不是在$ω_k^d$处的尖峰的集合，并且其精确形式取决于测量方法。对于$Δϕ> Δϕ_{cb}(T_0)$和$Δϕ< Δϕ^*_{-}(T_0)$，系统表现为硬颗粒液体。
2013-07-01 cond-mat.soft
Disordered surface vibrations in jammed sphere packings
本文研究了由球填充引起的无序弹簧网络在自由表面附近的振动特性。在没有表面的块体系统中，很好地理解，这种系统具有向下延伸到频率标度$ω^*$的振动模式密度的平台。该频率由$ΔZ = \langle Z \rangle - 2d$控制，$ΔZ = \langle Z \rangle - 2d$是球体的平均坐标与系统的两倍空间维度$d$之间的差，其在干扰转变时消失。在自由表面的存在下，我们发现，有一个密度的无序振动模式与表面，远远低于$ω^*$延伸。这些低频表面模式的总数由$ΔZ$控制，并且它们衰减到体中的轮廓具有两个特征长度尺度，当接近干扰转变时，其发散为$ΔZ^{-1/2}$和$ΔZ^{-1}$。
2014-12-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Excitation of vibrational soft modes in disordered systems using active oscillation
我们提出了一种新的方法来表征固体中粒子振动的空间分布，与通常的简正模分析相比，具有更低的计算成本。在二维无热阻塞系统中，通过对每个粒子的大小施加一个小振幅的主动振荡，以相同的驱动频率激发特定的振动模式。然后获得作为粒子的实时位移的响应。我们显示出显着的实时位移和传统的正常模式分析得到的特征向量之间的相关性。更重要的是，从这些实时位移中，我们可以测量粒子振动的参与率和空间偏振。从这些测量中，我们发现三个不同的频率制度，其特征的空间分布和相关的颗粒的振动堵塞非晶态固体。此外，我们可以将这种方法应用到一个更大的系统中，以更高的频率空间分辨率来研究非晶态固体的低频行为。
2016-05-22 cond-mat.soft
Anharmonicity and quasi-localization of the excess low-frequency vibrations in jammed solids
我们比较了通过排斥，有限程势相互作用的无摩擦球的三维堵塞包装的振动模式的谐波和非谐波特性。在态密度、扩散率和模的参与率中存在明显的交叉频率。在该频率下，其在干扰阈值处变为零，振动模式具有非常小的参与比，这意味着模式是准本地化的。大多数非谐模式发生在低频，这与晶体中通常发现的情况相反。最低频率模式对压力的响应最强，对机械故障的能量障碍最低。
2009-09-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Vibrational density of states of jammed packing: mean-field theory
几种平均场论预言，在大空间维数$d\to\infty$的限制下，可以用随机矩阵写出非晶态固体的海森矩阵。受这些结果的启发，我们在这里提出了一种方法来映射的非晶态固体的海森到一个随机矩阵。这是可能的，通过确定随机矩阵的系数，使得随机矩阵的迹与原始系统的Hessian重合。我们比较我们的结果与以前的数值模拟的谐波球在几个空间维度$d=3$，$5$，和$9$。对于小的压力$p\ll 1$（近堵塞），我们发现一个很好的协议，即使在$d=3$，并获得更好的协议，在较大的$d$，这表明近似确实成为精确的限制大的空间尺寸。
2022-06-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Efficient Simulation of Deformable Particles
提出一种描述柔软圆形粒子响应外力与碰撞的二维形变模型，基于物理几何性质建立方程并考虑能量守恒，经DP模型验证准确性，可计算总力并获取无热与热平衡堆积。
2024-08-27 cond-mat.soft physics.comp-ph
Jamming on deformable surfaces
堵塞是一种基本的转变，它控制着颗粒介质的机械行为，包括沙子，泡沫和稠密的悬浮液，但也包括生物组织：在压缩时，颗粒介质可以从自由流动变成无序的固体。干扰以前被认为是一种涉及粒子在固定几何形状中运动的整体现象。然而，在不同类别的软材料中，固化可以在可变形的几何形状中发生，例如在流体液滴的表面上或在宝石的形成中。在这些系统中，干扰的性质和动态仍然是未知的。在这里，我们提出并研究了一个方案，我们称之为度量干扰，旨在捕捉形状和粒子之间的复杂相互作用。与经典的干扰过程中表现出离散的机械过渡，令人惊讶的是，我们发现，度量堵塞状态具有的机械性能，是连续可调的经典堵塞和传统的弹性介质之间。还观察到耦合颗粒和表面自由度的新型振动模式。我们的工作奠定了基础，统一的理解，在可变形的几何形状的干扰，利用干扰的控制和稳定的形状在自组装过程中，并提供了新的工具，询问在可变形介质中的固化过程更普遍。
2022-03-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Long wavelength structural anomalies in jammed systems
使用大规模计算机模拟的结构特性的静态，堵塞包装的单分散球体在附近的干扰过渡。在小波数$k$，我们认为，在静态结构因子，$S(k) \sim k$的异常行为，是一个多余的低频，集体激发的振动光谱中看到的后果。该异常特征在最接近干扰转变时变得更加明显，使得在转变点处的$S(0) \to 0$。我们引入一个适当的色散关系，占这些现象，使我们将这些结构特征与这些系统的低频振动模式相关的特征长度尺度。当颗粒有摩擦时，这种异常行为被抑制，提供了更多的证据表明，摩擦球的堵塞过渡位于较低的包装分数，为无摩擦球。这些结果表明，堵塞和玻璃介质的力学性能，因此可以推断从静态和动态结构因素的测量。
2009-09-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Compacting an assembly of soft balls far beyond the jammed state: insights from 3D imaging
本文利用三维成像实验方法研究极软颗粒组装体在远超堵塞状态下的压缩行为，通过追踪局部应变能揭示其从颗粒状到连续状材料的转变，并验证了描述压实过程的理论框架。
2023-05-31 cond-mat.soft
Elastic Moduli and Vibrational Modes in Jammed Particulate Packings
当我们对无定形固体弹性地施加均匀的仿射变形时，它们也会经历不均匀的非仿射变形，这可能对整体弹性响应产生至关重要的影响。因此，为了正确理解弹性模量$M$，不仅需要考虑仿射模量$M_A$，还需要考虑由非仿射变形产生的非仿射模量$M_N$。在目前的工作中，我们研究的体积（$M=K$）和剪切（$M=G$）模量在静态堵塞的颗粒填料在一定范围内的包装分数$φ$。这项工作的一个新颖之处是通过位移场和力场的模态分解来阐明每个振动模式对非仿射$M_N$的贡献。在（非）干扰跃迁$φ_{c}$附近，振动态密度$g(ω)$在特征频率$ω^\ast$以上的中频区域中显示出平台。我们说明，这种不寻常的功能明显的$g(ω)$反映在$M_N$的行为：作为$φ\rightarrow φ_c$，其中$ω^\ast \rightarrow 0$，这些模式的$ω< ω^\ast$贡献越来越少，而贡献从那些$ω> ω^\ast$接近一个恒定的值，导致在$M_N$接近一个临界值$M_{Nc}$，作为$M_N-M_{Nc} \sim ω^\ast$。在$φ_c$本身处，体积模量达到有限值$K_c=K_{Ac}-K_{Nc} > 0$，使得$K_{Nc}$具有保持低于$K_{Ac}$的值。相反，对于临界剪切模量$G_c$，$G_{Nc}$和$G_{Ac}$接近相同的值，使得总值恰好变为零，即$G_c = G_{Ac}-G_{Nc…
2016-06-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Low-frequency vibrations of jammed packings in large spatial dimensions
非晶态填充物制备在附近的干扰过渡发挥核心作用，在理论研究的振动光谱的玻璃。两种平均场论预言，振动态密度$g(ω)$服从一个特征幂律，即$g(ω)\simω^2$，在低频区称为非德拜标度。然而，数值研究报告称，由于有限维效应，这种标度在低频下会分解。在这项研究中，我们准备了无定形包装的$128000$颗粒的空间尺寸从$d=3$到$d=9$的非德拜标度的有效性范围。我们的数值计算结果表明，非德拜标度服从下降到一个频率，逐渐减少的$d$增加，并可能为大$d$消失，与平均场预测。我们还表明，预应力是一个有效的控制参数，定量比较包装在不同的空间尺寸。
2019-10-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Stability of jammed packings II: the transverse length scale
作为在零温度和施加的应力下的填充分数的函数，球体的无定形填充表现出堵塞过渡，其中系统即使在热力学极限中对边界条件也是敏感的。在进一步压缩时，如果系统足够大，则系统将变得对边界条件不敏感。在这里，我们探讨的线性响应的一大类边界扰动在2和3维。我们考虑每一个有限堆积与边界条件作为一个无限的正方形或立方晶格的基础，并研究在任意波矢的振动模式的性质。我们发现，这种模式的稳定性可以理解的平面波和异常振动模式之间的竞争与干扰过渡;无穷小的边界扰动变得无关的系统是大于长度尺度的横向激励的特点。之前确定的长度在干扰过渡处发生偏离。
2013-11-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-monotonic pressure dependence of the dynamics of soft glass-formers at high compressions
在分子动力学模拟软玻璃形成者通过排斥相互作用，我们发现，玻璃化转变温度，动力学不均匀性，玻璃脆性达到最大值在相同的交叉压力$P_d$。我们对零温堵塞态的分析表明，在$P_d$的态具有最高的键取向顺序和最大的空间波动。相应地，低频振动的正常模式是最不本地化的，沿着这些模式的平均势能势垒是最高的堵塞状态附近的$P_d$。过冷液体的重入玻璃化转变和动力学是可预测的这些结构和振动的前体在零温度堵塞状态。
2012-06-29 cond-mat.soft
Stability of jammed packings I: the rigidity length scale
在2005年，Wyart等人（Europhys.信件：72（2005）486）表明，堵塞的无定形球体填充物的低频振动性质可以根据称为L* 的长度尺度来理解，该长度尺度随着系统变得边缘不稳定而发散。尽管这一理论取得了巨大的成功，但很难将定义l* 的计数论点与在干扰过渡附近发散的其他长度尺度联系起来。我们提出了一个替代的推导l* 的基础上开始的刚性。这种现象学的方法揭示了长度尺度的物理机制，并与一系列原来的论点被打破的系统有关。它还允许我们提出l* 的第一个直接数值测量。
2013-11-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Normal Modes in Model Jammed Systems in Three Dimensions
本文分析了三维机械稳定颗粒填充物的振动谱和简正模态，在一定的压缩范围内，从填充物失去刚性的堵塞过渡区附近到远高于堵塞过渡区，在高频下，简正模态在所有压缩下都是局部化的。在低频率下，模式的性质在某种程度上取决于压缩。在大的压缩下，远离转变，最低频率的正常模式具有一些平面波的特征，虽然小于人们对晶体或各向同性固体的期望。在低压缩附近的干扰过渡，最低频率的模式既不是平面波，也没有本地化。我们表征这些差异，突出不寻常的分散行为，出现轻微堵塞的固体。
2008-03-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Linear control theory for jammed particle systems
Wellesley College（韦尔斯利学院）；Cornell University（康奈尔大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
本文利用线性控制理论研究无序颗粒材料在应力下的动态行为，发现平均可控性与颗粒重新排列密切相关，且通过调节时间尺度可优化预测能力。
2026-03-06 cond-mat.soft
Force indeterminacy in the jammed state of hard disks
通过接触动力学研究硬盘颗粒包装，接触动力学是探索接触力空间中允许的力实现的适当技术。对于给定的摩擦系数值，产生摩擦力，然后找到固定接触的平衡力系综。我们研究的力量波动在这个合奏。在零摩擦的极限，波动消失，根据均衡的包装。波动的幅度具有非单调的摩擦依赖性。小摩擦的增加可以归因于库仑锥的角度的开口，而随着摩擦的增加而减少是由于接触网络的连接性的降低，导致局部的、独立的不确定性簇。我们讨论的相关性的不确定性包装的可变形颗粒和机械响应性能。
2005-06-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Role of disorder in determining the vibrational properties of mass-spring networks
通过引入四种基本类型的障碍到一个二维的三角形晶格分别，我们确定的作用，每种类型的障碍在振动中产生的质量弹簧网络。我们主要讨论玻色子峰的起源以及玻色子峰与横截面Ioffe-Regel极限之间的关系。对于所有类型的疾病，我们观察到玻色子峰和Ioffe-Regel极限的出现。随着无序度的增加，玻色子峰值频率$ω_{BP}$、横向Ioffe-Regel频率$ω_{IR}^T$和纵向Ioffe-Regel频率$ω_{IR}^L$均降低。我们发现玻色子峰的形成有两种方式：从横向范霍夫奇点发展而来，与横向范霍夫奇点共存（但独立于横向范霍夫奇点），而不存在或存在局部配位数涨落。在存在单一类型的障碍，$ω_{IR}^T\ge ω_{BP}$，和$ω_{IR}^T\approx ω_{BP}$只有当障碍是足够强的，并导致局部配位数的空间波动。此外，如果没有位置障碍，则为$ω_{IR}^T\approx ω_{IR}^L$。因此，玻色子峰等效于横向Ioffe-Regel极限的论点是不普遍的。我们的研究结果表明，当地的配位数和位置的混乱是必要的论点举行，这实际上是大多数无序固体，如边缘堵塞固体和结构玻璃的情况。我们进一步结合两种类型的障碍，造成当地的配位数和晶格位置的混乱。由此产生的网络的振动态密度类似于边缘堵塞的固体。然而，玻色子峰和横向Ioffe-Regel极限之间的关系仍然是不确定的和依赖于条件的。
2017-03-01 cond-mat.soft
Particle-scale origin of quadrupolar non-affine displacement fields in granular solids
Yale University（耶鲁大学）；The City College of The City University of New York（纽约市立学院）
研究揭示了颗粒固体中非仿射位移场的四极起源，通过Eshelby等效包含方法重构了由局部刚度不匹配引起的位移场。
2025-09-24 cond-mat.soft
Fluctuations and diffusion in sheared athermal suspensions of deformable particles
我们分析了弹性胶囊（红细胞）的剪切无热悬浮液中的颗粒位移和应力的波动。当从稀释的高度集中的制度的体积分数的变化，我们的数值模拟揭示了不同的特征幂律制度的波动方差和弛豫时间。在堵塞阶段，并在高剪切速率，异常标度指数被发现偏离纯尺寸的预测。所观察到的行为是合理的，通过动力学参数和耗散平衡模型，考虑到粒子之间的局部流体流动。我们的研究结果支持了这样的观点，即稠密悬浮液的流变学本质上是由非仿射位移。
2015-01-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Jammed particulate systems are inherently nonharmonic
堵塞的颗粒系统，如颗粒介质，胶体和泡沫，通过单侧力相互作用，只有当颗粒重叠时才不为零。我们发现，系统具有单侧排斥相互作用具有不具有线性响应制度的大系统极限（$N\rightarrow \infty$）的所有压力$p$（或压缩$Δϕ$），并为所有$N$附近的堵塞开始$p\rightarrow 0$。我们进行模拟的2D无摩擦双分散机械稳定的磁盘填料在一个范围内的包装分数$Δϕ= ϕ-ϕ_J$以上的干扰开始$ϕ_J$。我们将幅度为$δ$的扰动应用于动力学矩阵沿每个本征方向的填充，并确定以恒定能量演化的系统的响应是否保持在扰动的原始本征模式中。对于$δ> δ_c$，我们计算分析，一个单一的接触中断和波动突然蔓延到所有的谐波模式。随着$δ$的进一步增加，所有离散的谐波模式都消失在连续的频带中。我们发现，$<δ_c >\sim Δϕ/N^λ$，其中$1 > λ> 0.5$，因此堵塞的颗粒系统是固有的非谐波与没有线性振动响应制度的$N\rightarrow \infty$在整个范围内的$Δϕ$，并作为$Δϕ\rightarrow 0$在任何$N$。
2010-12-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Jammed frictionless discs: connecting local and global response
通过计算软无摩擦圆盘填料对准静态外扰动的线性响应，研究了其弹性性质和非仿射变形随堵塞距离的临界标度行为。平均在一个合奏的类似的包装，这些系统很好地描述了弹性，而在单一的包装，我们确定了一个发散的长度尺度$\ell^*$，该系统的响应是由当地的包装混乱。我们直接观察到的这个长度标度发散为$1/Δz$，其中$Δz$是接触数和它的均衡值之间的差，并且看起来与早先在解释振动模式谱时引入的长度标度相同。它支配着从小尺度的均衡行为到大尺度的连续行为的交叉;事实上，我们将这个长度尺度与获得平滑应力场所需的粗粒化长度相一致。我们使用\emph{displacement angle distribution}（相对滑动量的局部测量）来表征颗粒的非仿射位移，并分析了局部相对位移与弹性模量之间的联系。
2009-11-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Vibrations and diverging length scales near the unjamming transition
我们用数值方法研究了在零温度下，粒子与有限程排斥势相互作用时的振动。随着填充分数$ϕ$朝向在$ϕ_{c}$的解除阻塞的开始降低，振动态密度在零频率的极限中接近非零值。对于$ϕ>ϕ_{c}$，存在交叉频率$ω^{*}$，低于该交叉频率，状态密度下降到零。该交叉频率服从$ϕ-ϕ_{c}$的幂律缩放。特征长度尺度，从占主导地位的波矢量有助于本征模式在$ω^{*}$，发散的幂律在无干扰过渡。
2005-01-26 cond-mat.soft
Simulating grain shape effects and damage in granular media using PeriDEM
本文提出基于离散元与近场动力学的 PeriDEM 数值平台，通过安全盘优化布置和解析接触计算，研究任意颗粒形状及拓扑对可变形颗粒聚集体沉降与压实行为的影响。
2022-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Frustration-induced internal stresses are responsible for quasilocalized modes in structural glasses
最近有证据表明[E。Lerner，G. Düring和E. Bouchbinder，Phys. Rev. Lett. 117，035501（2016）]，结构玻璃在低频$ω$下的非声子振动模式是准定域的，并且遵循普适态密度$D(ω)\!\sim\!ω^4$。在这里，我们表明，所观察到的态密度的无隙性质取决于内部应力的存在，一般出现在玻璃由于挫折，从而阐明了这种普遍行为的基本要素。与堵塞的颗粒填料类似，结构玻璃中的低频模式来自动态矩阵中的局部弹性项和内部应力项之间的平衡，其中它们之间的差异比它们的典型幅度小几个数量级。通过人为地减少在三维计算机玻璃成形器的内部应力的大小，我们表明，间隙形成的状态密度低于没有振动模式存在，从而证明了内部应力的至关重要性。最后，我们表明，虽然更好地退火后，从液态冷却的玻璃显着降低其内部应力，在冷却过程中的自组织过程呈现无间隙$D(ω)\!\sim\!ω^4$密度的状态不受影响。
2018-03-30 cond-mat.soft
Relaxation and vibrational properties in metal alloys and other disordered systems
非晶态固体，如金属合金，其弛豫动力学和振动光谱在过去一直被当作两个独立的课题来研究。这篇综述的目的是总结这两个领域的最新成果，试图建立或揭示放松和振动这两种现象之间更深层次的联系。本文综述了近年来在液体和玻璃体系的慢弛豫动力学以及玻璃和液体的振动光谱方面的理论进展。在建立了一个通用的建模框架连接振动和松弛后，金属合金的物理被认为是幂律指数的出现已被确定在振动态密度（VDOS）以及密度相关性。此外，理论框架连接的VDOS的松弛行为和机械粘弹性响应的金属玻璃进行了审查。相同的通用解释框架，然后适用于分子玻璃形成者的情况下，拉伸指数弛豫介电弛豫的出现，可以把定量关系与VDOS通过记忆功能的方法。液体和玻璃中声子线宽的研究提供了弛豫和振动之间的进一步联系，其中流体动力学理论给出了自然的起始点。最后，一个议程的悬而未决的问题，包括压缩指数松弛的实验和模拟系统（金属合金，胶体凝胶，堵塞的包装）的中间散射函数的外观，提出了在光可用（或尚未开发）的数学模型，并与非指数行为测量的宏观手段，如机械光谱/流变学。
2020-03-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The role of deformability in determining the structural and mechanical properties of bubbles and emulsions
我们进行计算研究的堵塞颗粒填料在两个维度进行各向同性压缩，使用良好的特点软颗粒（SP）模型和可变形颗粒（DP）模型，我们开发的压缩气泡和乳液。在SP模型中，圆形粒子被允许重叠，产生纯粹的排斥力。在DP模型中，颗粒最小化其周长，同时在固定区域变形以避免压缩期间的重叠。我们直接比较的结构和机械性能的堵塞颗粒填料产生的SP和DP模型作为一个功能的真正的包装分数$ρ$，而不是减少数密度$ϕ$。我们发现，近干扰发病的多余的接触数$Δz=z-z_J$和剪切模量${\cal G}$规模$Δρ^{0.5}$的SP和DP模型，其中$Δρ= ρ-ρ_J$和$z_J \approx 4$和$ρ_J \approx 0.842$是在干扰发病的值在大系统的限制。SP和DP型号的$Δz$和${\cal G}$开始与$ρ\gtrsim 0.88$不同。在这种情况下，$Δz \sim {\cal G}$可以通过$Δρ$中的两个幂律之和来描述，即$Δz \sim {\cal G} \sim C_0Δρ^{0.5} +C_1Δρ^{1.0}$到最低阶。我们表明，$C_1/C_0$的比例是大得多的DP模型相比，SP模型。我们还表征了空隙空间堵塞填料作为$ρ$的函数。我们发现，与SP模型不同，DP模型能够描述高原边界的形成，系统接近$ρ= 1$。我们进一步表明，$z$的结果和形状因子${\cal A}$与$ρ$的DP模型…
2019-08-16 cond-mat.soft physics.app-ph
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
Universality of jamming of non-spherical particles
非球形颗粒（如椭球体和球柱体）的无定形堆积是实体的：颗粒之间的机械接触的数量小于自由度的数量，因此违反了麦克斯韦的机械稳定性准则。在这项工作中，我们提出了一个普遍的理论，实体无定形填料和相关的堵塞过渡。首先，我们表明，许多系统属于同一个普适类。作为一个例子，我们明确映射到一个系统的椭圆“呼吸”粒子。我们表明，通过使用一个边际稳定的参数，在这两种情况下，堵塞的包装是hypostatic的，并且与接触数和振动态密度的临界指数是相同的。此外，我们引入了一个广义的感知器模型，可以解析地解决的副本方法。该解析解预测了同一实体干扰普适类的临界指数。分析还表明，实体干扰的力和间隙分布不符合幂律分布，与球形粒子的均衡干扰形成鲜明对比。最后，我们通过数值模拟证实了我们的理论预测。
2018-11-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
