Equilibration and symmetry breaking in vibrated granular systems
本文研究了绝热活塞分离两振动颗粒气体的定常状态。该系统表现出非平衡相变与自发对称性破缺。即使活塞两侧的气体具有相同数量的颗粒，并且在机械上是相同的，它们的稳定体积和温度也会大不相同。这种转变可以用一个简单的动力学理论模型来解释，该模型描述了系统中发生的机械平衡和能量平衡。模型预测与分子动力学模拟结果吻合较好。稳态的宏观描述进行了讨论，以及一些物理意义的对称性破缺。
2011-02-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Memory effects in vibrated granular systems
粒状材料在进行攻丝加工时呈现记忆效应。这些影响已被观察到的实验，并在这里讨论的背景下，一般的一种模型系统制定在介观层面上的压实。理论预测与实验结果定性一致。作为一个例子，一个特定的简单模型被用于详细的计算。
2001-12-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Noise and diffusion of a vibrated self-propelled granular particle
颗粒材料是活性物质的重要物理实现形式。在振动流化的颗粒物质中，扩散和自推进都来自相同的碰撞力，不像许多其他活性系统，在这些活性系统中，单粒子流动性的起源和与噪声的耦合之间有一个清晰的分离。在这里，我们提出了单粒子运动的实验研究，在振动的颗粒单层，随着理论分析，比较晶粒运动在短期和长期的时间尺度的假设和预测，分别，活性布朗粒子（ABP）模型。结果表明，尽管噪声和推进之间的独特关系，粒状介质显示ABP模型预测的通用功能，并表明这是一个有效的框架来预测集体现象。此外，我们的分析方案，用于验证模型的输入和输出可以应用到其他粒度和非粒度系统。
2017-05-23 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
Convective Motion in a Vibrated Granular Layer
给出了垂直振动颗粒层的实验结果。在探索的加速度范围内，该层以一个或多个滚动的形式发展对流运动。测量了近壁面颗粒的速度。它随着加速度线性增长，然后增长速度减慢。用壁面速度的幅度和颗粒层的高度重新标度，使所有数据在单个曲线中塌陷。这可以提供关于驱动运动的机制的见解。
2001-02-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Spontaneous spirals in vibrated granular chains
我们提出了实验测量的自发形成紧凑的螺旋结构的垂直振动颗粒链。在弱振动条件下，当链是准二维的自回避链时，螺旋结构从一般的初始构型出现。我们比较了螺旋与理想紧螺旋的几何特性。在全球范围内，螺旋经历了一个缓慢的旋转，使自己保持缠绕，而在内部，快速振动模式被激发沿骨干与横向振荡占主导地位的纵向。螺旋在相空间中的体积非常小，因此，它们的形成表明了非平衡动力学如何导致相空间的非均匀采样。
2002-12-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Forcing and Velocity Correlations in a Vibrated Granular Monolayer
研究了强迫对垂直振动颗粒单分子层动力学的影响。使用平板，令人惊讶的负速度相关测量。这种反相关的机制提出了支持从实验结果和分子动力学模拟。使用粗糙板，速度相关性是正的，并且速度分布从非常低密度的高斯分布演变为高密度的更广泛的分布。这些结果被解释为随机强迫，粒子间的碰撞，与板块摩擦之间的平衡。
2002-03-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Linear response of vibrated granular systems to sudden changes in the vibration intensity
研究了振动压实过程中的短期记忆效应。结果表明，它们可以解释通过相当合理的假设有关的介观描述的系统的演化。存在一个关键的时间分离制度的“不稳定”和“正常”的反应进行预测。详细分析了一个适合一般框架的简单模型。讨论了这项工作和以前的研究之间的关系。
2001-05-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Potential Energy in a Three-Dimensional Vibrated Granular Medium Measured by NMR Imaging
快速核磁共振成像被用来测量密度分布的三维颗粒介质流化的容器的垂直振动。对于比重力大得多的容器加速度，发现颗粒介质的质心的上升与（v0 ^alpha）/（N^beta）成比例，其中alpha = 1.0 +/-0.2和beta = 0.5 +/-0.1，其中v0是振动速度，N是容器中的颗粒数量。该alpha值显著小于先前在一维（alpha = 2）和二维（alpha = 1.3-1.5）中的实验和模拟中发现的值。
2000-01-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Experimental characterization of vibrated granular rings
本文报道了振动颗粒环统计特性的实验研究。在这个系统中，一个连杆和珠金属链的形式，一个环的碰撞激励的垂直振荡板。动力学主要由非弹性珠板碰撞驱动，同时受到环的物理连通性的约束。通过成像的环配置的许多情况下，我们测量的整体平均值和分布的几个物理特性的规模上的单个珠和复合环。我们研究了局部性质，如珠间分离和键间角，和全局性质，如回转半径和质心运动。我们的特点缩放相对于链的大小。
2006-03-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Collective drifts in vibrated granular packings: the interplay of friction and structure
我们模拟了水平周期性边界条件下，垂直振动的致密颗粒填料。当水平对称性被无序或填充缺陷破坏时，整个介质的协调平移运动出现，并且振动足够弱以保持结构。我们认为，这种漂移起源于结构对称性破缺和摩擦力之间的相互作用，由振动板。一个非线性棘轮模型与粘滑再现了许多方面的现象。这里讨论的集体运动的基础最近观察到的现象与振动流化颗粒材料，如持续旋转和异常扩散。
2022-05-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology of Weakly Vibrated Granular Media
通过在垂直振动的裂底剪切池中进行实验，探讨了弱振动颗粒流的流变特性与流速、振动强度和压力的关系。对于慢流，我们建立了一个新的振动为主的颗粒流制度的存在，驱动应力顺利消失的驱动率减少。我们区分三个不同的质量振动为主的流变学，最引人注目的是一个政权的剪切应力不再是成比例的压力。
2013-12-02 cond-mat.soft
Fluctuating hydrodynamics in a vertically vibrated granular fluid with gravity
我们研究了二维颗粒流体中的流体动力学波动，在重力的存在下，由一个振动的基地和激发，侧重于横向速度模式。由于系统是不均匀的，我们测量波动的水平层的宽度小于特征流体动力学长度：它们可以被认为是几乎均匀的子系统。模式的自相关的大时间衰减是指数和兼容的涡度扩散由于剪切粘度，在平衡流体。的速度结构因子，强烈偏离平衡常数的行为，以及再现由两个噪声项描述的有效的脉动流体动力学：第一个与涡度扩散和第二个与本地能量交换，其中有内部和外部字符，分别。
2011-07-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Segregation phases in a vibrated binary granular layer
我们提出了一个实验研究的结果，在一个水平摇动的干颗粒的二元混合物的浅层图案偏析。随着混合物的压实度$C$的增加，观察到三个不同相的演变。我们用宏观和微观的方法把它们分为二元气相、分凝液相和分凝晶相。二元气体到分凝液体的转变与连续的相变一致，并且包括临界慢化的特征。在高结晶度，我们观察到一个有趣的缓慢振荡状态。
2003-12-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anisotropy of Weakly Vibrated Granular Flows
我们在实验上探讨了弱振动流动颗粒介质组构的各向异性。根据驱动参数（流速和振动强度）的不同，这种各向异性会发生显着变化。我们展示了各向异性如何崩溃时绘制的驱动应力的函数，揭示了应力和各向异性之间的直接联系。此外，我们的数据表明，对于小的各向异性，剪切应力消失。因此，颗粒介质的结构各向异性在确定颗粒流的流变性方面起着至关重要的作用。
2014-10-16 cond-mat.soft
Superheating and melting phenomena of a vibrated granular layer of cubic particles
本研究通过实验和分子动力学模拟，发现立方颗粒振动层在临界强度以下保持过热晶态稳定，以上则随时间转变为液态，且该转变可用KJMA方程描述。
2025-07-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluctuations of internal energy flow in a vibrated granular gas
最近在实验中测量了流化颗粒介质中功率通量的非平衡波动[Phys.Rev.Lett. 92，164301，2004]，这被加拉沃蒂和科恩宣布为对波动关系（FR）的验证。有效温度也被确定，并建议是一个有用的探针，这样的非平衡系统。我们解释这些结果的两个温度泊松过程。在这个模型中，独立的分子动力学模拟的支持下，功率通量波动不满足FR和有效温度的性质被澄清。在追求一个假设的全球量满足FR，这表明需要考虑其他候选人比功率通量。
2005-09-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quasi-gaussian velocity distribution of a vibrated granular bilayer system
本文用离散元方法证明了双层振动颗粒双分散球的显著特征，即顶层颗粒的水平速度分布呈准高斯分布，而底层颗粒的水平速度分布则远离高斯分布。我们详细研究了所有物理参数（底板加速度，质量比，层覆盖率）的相关性。此外，微观分析的轨迹和碰撞统计揭示了如何随机化的机制。
2008-10-24 cond-mat.soft
Intruder mobility in a vibrated granular packing
我们实验研究了一个密集的入侵者在重力作用下下沉的动力学振动的二维颗粒填料。周围的流动模式的特点和下降的轨迹被解释在一个effectivive摩擦系数有关的入侵者的平均下降速度（流动规则）。在较高的围压，即接近堵塞，过渡到间歇性动态的证据，并显示异常的“开-关”封锁统计。对不同侵入物尺寸的流动规则的系统分析，无论是在流动状态下还是在流动和阻塞状态下的平均值，都强烈表明振动填料流变学存在非局部性质。
2011-06-24 cond-mat.soft
A mechanism for air induced fluidization in vibrated granular beds
本文提出了一种新的振动颗粒床在间隙空气存在下的流化机理。我们表明，诱导的空气流穿过床，作为在细胞的底部的间隙的演变，可以在气体流化{ \it静态}床中以类似的方式使床。我们使用Kroll模型来量化所提出的机制所建议的相关变量。讨论了上述流化对偏析现象的相关性。
2005-02-16 cond-mat.soft
Numerical simulation of vibrated granular gases under realistic boundary conditions
直接模拟蒙特卡罗方法的一个变种是用来研究粒状气体的行为，在二维和三维，在不同的密度，恢复系数，和非弹性制度，为现实的振动壁条件。我们的结果与最近的实验数据吻合得很好。的能量注入机制的作用进行了讨论，以及在现实的边界条件下的状态函数，如压力的行为。当密度增加时，我们发现了聚类过渡的信号。
2002-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stratified horizontal flow in vertically vibrated granular layers
在垂直振动的锯齿形基底上的颗粒材料层呈现水平流动，其速度和方向以复杂的方式取决于指定系统的参数。离散粒子模拟结果表明，诱导流率随颗粒层内的高度而变化，并且在不同的水平上可以发生相反方向的流动。一旦考虑到这一新特征，整个流程的行为就很容易理解。
2001-01-11 cond-mat.soft
Size separation in vibrated granular matter
本文综述了振动颗粒物料粒度分离的最新进展。由于工业上需要有效地处理颗粒材料，并希望在非平衡物理学方面取得根本性进展，实验和理论研究表明尺寸分离是一种复杂的现象。在振动的颗粒系统中，大颗粒总是升到顶部。然而，它们也可能沉到底部，或根据物理条件的微妙变化显示其他模式。虽然尺寸比是一个主导因素，但颗粒的特定性质，如密度、非弹性和摩擦力也会起重要作用。能量输入的性质、边界条件和间隙空气也被证明是确定空间分布的重要因素。对流的存在可以增强混合或导致尺寸分离。实验技术，包括直接可视化和磁共振成像正在被用来调查这些属性。分子动力学和蒙特卡罗模拟技术已经发展到探测尺寸分离。分析方法，如动力学理论正在被用来研究在振动流化制度的颗粒大小和密度之间的相互作用，几何模型已被提出来描述深床的尺寸分离。除了讨论这些研究，我们还将审查的非弹性碰撞和摩擦的密度和速度分布的影响，以获得更深入的了解系统的非平衡性质。虽然已经完成了大量的研究，但仍然需要做大量的工作，才能确切地描述这种现象。
2004-02-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The dynamics of thin vibrated granular layers
我们描述了一系列的实验和计算机模拟振动颗粒介质的几何形状选择，以消除重力引起的沉降。该系统由一组相同的球形颗粒组成，这些颗粒位于一个垂直振动的水平板上，有或没有限制盖。以前报道的结果进行了审查，包括观察均匀，无序的液体状的状态，不稳定的一个完美的六边形晶格上的静止的球体的“崩溃”，和波动，六角形有序的状态。在封闭盖的存在下，我们看到各种固相在高密度和相对较高的振动振幅，其中几个是首次在这篇文章中报道。该系统的相行为是密切相关的，在封闭的硬球胶体悬浮液中观察到的平衡，但由于强迫和耗散的影响修改。我们还审查测量的速度分布，其范围从麦克斯韦到强烈的非麦克斯韦取决于实验参数值。我们描述了空间速度相关性的测量，显示出明显的依赖于能量注入的机制。我们还报告了新的测量的速度自相关函数在颗粒层，并表明，增加非弹性导致增强粒子自扩散。
2004-12-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology of dense vibrated granular flows: non-monotonic response controlled by granular temperature
Université Paris-Saclay, CNRS, Laboratoire de Physique des Solides（巴黎萨克雷大学）；The Earth Observatory of Singapore, Nanyang Technological University（南洋理工大学新加坡地球观测中心）；Department of Mathematics and Physics, University of Campania “Luigi Vanvitelli”（坎帕尼亚路易吉范维泰利大学数学与物理系）；Institute for Complex Systems CNR（CNR复杂系统研究所）；Department of Physics, University of Rome “La Sapienza”（罗马第一大学物理系）；INFN, Sezione Roma2（意大利国家核物理研究所罗马第二分部）；Department of Engineering, University of Campania “Luigi Vanvitelli”（坎帕尼亚路易吉范维泰利大学工程系）
本研究通过数值模拟揭示了振动下密集颗粒流的非单调流变响应，发现颗粒温度和围压平衡决定了粘度和摩擦弱化行为。
2026-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
High-Acceleration Patterns in Thin Vibrated Granular Layers
本文对振动颗粒层中的高加速度斑图进行了理论和实验研究。采用基于参数化Ginzburg-Landau方程的序参量模型描述了强非线性激发，包括六边形、平面反相畴与新定域体、超介子的界面。实验证实了超声子的存在以及超声子和界面的束缚态。在序参量模型的基础上，我们分析预测和实验证实，附加的亚谐波驱动的控制运动的界面的结果。
1999-10-07 cond-mat.soft
The Effect of Air on Granular Size Separation in a Vibrated Granular Bed
利用高速摄像和磁共振成像（MRI），我们研究了一个大球体在垂直振动的小颗粒床中的运动。如前所述，我们发现一个非单调的密度依赖的上升和下沉时间的大球体。我们发现，这种密度依赖性完全是由于空气阻力。我们详细研究了入侵者球体的运动是如何受到背景颗粒的大小，在床中的初始垂直位置，环境压力和对流的影响。我们解释我们的结果在一个简单的模型的框架，并找到定量协议的关键方面与数值模拟模型方程。
2005-04-19 cond-mat.soft
Sudden chain energy transfer events in vibrated granular media
在一个垂直振动的浅箱中，两种大小相同但质量不同的颗粒混合物会发生自发偏析。一旦系统至少部分地分离并且重粒子的团簇已经形成，则存在重粒子的水平动能的突然峰值，否则该峰值很小。随着能量峰的出现，团簇迅速膨胀，部分偏析消失。一旦分离再次发生，该过程重复。根据实验或数值参数，能量爆发可以随机发生，也可以在时间上具有一定的规律性。这些事件的解释提供了一个固定点的基础上存在的一个孤立的粒子反弹，只有垂直运动。当储存在垂直运动中的能量通过重粒子之间碰撞的链式反应部分地转化为水平能量时，出现水平能量峰值。观察到的事件的规律性的一个必要条件是链式反应涉及大部分的重粒子。
2011-01-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Jamming, Yielding and Rheology of Weakly Vibrated Granular Media
我们建立了干颗粒介质的流变曲线是非单调的，无论是在存在和不存在外部机械搅拌。在存在弱振动的情况下，非单调流动曲线决定了缓慢但稳定的惯性流动与快速惯性流动之间的滞后过渡。在没有振动的情况下，非单调的流动曲线控制着颗粒介质的屈服行为。最后，我们表明，非单调的流动曲线，可以看到在至少两个不同的流动几何形状和几个颗粒材料。
2011-07-17 cond-mat.soft
Model of coarsening and vortex formation in vibrated granular rods
Neicu和Kudrolli在实验中观察到在振动的宏观棒系统中长程取向有序和大尺度涡旋的自发形成。我们提出了一个唯象理论，这种现象的基础上，耦合系统的方程的本地棒密度和倾斜。密度演化用修正的Cahn-Hilliard方程描述，倾斜用Ginzburg-Landau型方程描述。我们的分析表明，根据Cahn-Hilliard动力学，有序相的岛自发出现，并由于粗化而生长。倾斜的Ginzburg-Landau方程的一般涡旋解对应于位于岛中心附近的核周围的棒的涡旋运动。
2002-03-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Simulation Study of Internal and Surface waves of Vertically Vibrated Granular Materials
本文采用分子动力学方法对二维振动流化颗粒物料进行了数值模拟。对模拟结果的统计分析表明，在每个振动周期内都存在向上传播的激波。在一定的驱动参数下，类似于正常流体中法拉第不稳定性的表面波与内波共存。探讨了两种波之间的关系。模拟结果还表明，周期性海底结构会改变表面波的频散关系和振幅。
2005-11-29 cond-mat.soft
Granular flows over normally vibrated inclined bases
通过离散元模拟研究法向振动倾斜基底上的颗粒流，发现速度剖面非线性，并可通过参数组合维持质量流量恒定，最大可增至静止基底的30倍，且流量由振动与重力能量比决定。
2024-11-09 cond-mat.soft
Granular temperature controls local rheology of vibrated granular flows
该研究通过数值模拟揭示受振剪切颗粒流的局部流变规律，发现颗粒温度可降低摩擦与组构各向异性，结合带耗散热方程实现系统封闭，为稠密颗粒流研究提供通用方法。
2024-05-21 cond-mat.soft physics.geo-ph
Local heat flux and energy loss in a 2D vibrated granular gas
我们进行了事件驱动模拟的两个振动壁之间的二维颗粒气体和直接测量的局部热通量和能量耗散率在稳态。将局部热流描述为垂直于驱动壁方向上的坐标x的函数，我们利用傅立叶定律的推广q_x（x）= kappa d_xT（x）+ mu d_xrho（x），将局部热流与局部温度和密度梯度联系起来。这一分析说明了密度梯度也会产生热通量，而不仅仅是温度梯度。输运系数kappa和mu被假设为与x无关，并且我们在模拟中检查了这一假设的有效性。Kappa和μ确定不同的系统参数，特别是，恢复系数的范围很广。我们还比较了我们的数值结果与现有的流体动力学理论。只有非常小的非弹性的卡帕协议。在这个区域之外，kappa和mu表现出惊人的非单调行为。
2004-12-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Translational and rotational temperatures of a 2D vibrated granular gas in microgravity
我们提出了一个实验研究的振动颗粒气体封闭在一个二维矩形细胞。实验在微重力条件下进行。高速视频记录和光学跟踪允许获得颗粒的完整运动学（平移和旋转）。从实验轨迹以及平移和旋转速度分布的非弹性参数检索。我们报告的实验比例的平移与旋转的温度降低到介质的密度，但增加与驱动速度的细胞。这些实验结果与现有的理论进行了比较，我们指出观察到的差异。我们还提出了一个模型，该模型可以很好地预测沿振动方向的平衡实验温度。
2014-03-19 cond-mat.soft
Simple model for reverse buoyancy in a vibrated granular system
浸没在均匀颗粒系统中的大型物体在受到振动时会发生迁移。在某些条件下，大而重的物体会上升，而类似的轻物体会沉到底部。这就是所谓的反向浮力。我们报告了一个实验研究，这种奇异的行为，一个大的球体沉浸在一个深颗粒床。提出了一个简单的机制来描述一个球的运动，在一个垂直振动的颗粒系统。当观察到反向浮力时，所测量的浸没物体的垂直速度作为其密度的函数，表现出简单的行为。通过考虑浮力和摩擦阻力的一维力学模型，我们得到了重物的上升速度和轻物体的下沉速度。该模型产生了一个很好的定性和定量的协议与实验。
2002-11-06 cond-mat.soft
Reducing segregation in vibrated binary-sized granular mixtures by excessive small particle introduction
Osaka University（大阪大学）；Nagoya University（名古屋大学）
利用离散元方法数值研究二元尺寸颗粒混合物在垂直振动下的结构，发现增加小颗粒比例可诱导大颗粒间有效排斥，抑制其分离，并在低堆积分数下形成六方相。
2024-10-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Breakdown of Energy Equipartition in a 2D Binary Vibrated Granular Gas
我们报告的实验，平均分配的动能之间的颗粒由两种不同的材料在混合物中的颗粒振动在2维。一般来说，这两种类型的晶粒不会达到相同的颗粒温度，即Tg = 1/2 m v^2。然而，这两个温度的比率在系统的大部分中是恒定的，并且与振动速度无关。该比值强烈地依赖于颗粒的质量密度比，但对颗粒的非弹性不敏感。此外，该比率对混合物的组成变量（例如每种组分的数量分数和总数密度）不敏感。我们的结论是，一个单一的颗粒温度，传统上定义的，不表征多组分混合物。
2001-12-05 cond-mat.soft
A Maxwell Construction for Phase Separation in Vibrated Granular Matter?
通过实验和计算机模拟研究了振动条件下发生相分离的颗粒气体中的有序化原理。稀相和密相的密度服从杠杆定律。一个麦克斯韦建设被发现预测共存的压力和双节点密度非常好，尽管事实上，压力-体积特性$P(v)$是不是等温线。虽然该系统是远离平衡和能量守恒是强烈违反，我们得到的建设从最小化的机械功和波动的粒子流。
2015-02-28 cond-mat.soft
Interstitial gas and density-segregation in vertically-vibrated granular media
我们报告的实验研究的效果间隙气体的质量密度偏析在垂直振动的混合物的大小相等的青铜和玻璃球。足够强的振动在间隙气体的存在下诱导垂直偏析成急剧分离的青铜和玻璃层。我们发现，分离的稳态（即，顶部的青铜或玻璃层）是气体压力和粘度以及振动频率和振幅的敏感函数。特别是，我们确定了不同的制度的行为特征的变化，从青铜上的顶部玻璃上的稳定状态。
2006-06-24 cond-mat.soft
Dynamic synchrotron X-ray imaging study of effective temperature in a vibrated granular medium
利用动态同步X射线成像技术研究了振动颗粒介质中有效温度$T_{eff}$。通过跟踪系统内部示踪剂的定向运动和涨落动力学，利用爱因斯坦关系得到了系统的$T_{eff}$。我们发现，随着振动强度$Γ$的增加，系统解除堵塞，结构弛豫时间$τ$大幅增加，这可以通过使用$T_{eff}$的阿克里尼乌斯定律来拟合。Arrhenius拟合得到的结构弛豫特征能量标度为$E = 0.21 \pm 0.02$ $pd^3$，其中$p$为压力，$d$为背景粒径，这与硬球模拟结果一致，硬球模拟的结构弛豫是通过自由体积对压力的打开而发生的.
2014-03-21 cond-mat.soft
Granular instability in a vibrated U tube
我们研究实验的集体运动的U形管内进行垂直振荡的颗粒，我们开发了一个非常简单的定量模型，捕捉所观察到的行为的相关功能。当系统以足够低的频率振动时，颗粒柱之间的高度差随时间而增长。该系统表现出两种类型的增长：指数发散（I型）和指数饱和（II型），这取决于晶粒的大小。I型生长可以通过去除空气来淬灭，而II型行为可以在不存在空气的情况下发生。模型与实验结果吻合较好。
2007-05-19 cond-mat.soft
Effect of inelasticity on the phase transitions of a thin vibrated granular layer
我们描述了一个振动薄，致密的颗粒层组成的相同的金属球的有序和无序相的实验和计算调查。我们比较的结果与不同数量的非弹性球，并表明非弹性有很强的影响相图。我们还报道了在高振动振幅或大非弹性下，有序相熔化成均匀无序液相。我们的研究结果表明，耗散有很强的影响，在这个系统中，有序相是完全不存在的高度非弹性材料。
2008-11-20 cond-mat.soft
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
Phase-coexisting patterns, horizontal segregation and controlled convection in vertically vibrated binary granular mixtures
我们报告的新模式，包括共存的次谐波/谐波和异步状态[例如，一个颗粒气体共存（i）弹跳床，（ii）波动的次谐波和（iii）Leidenfrost样状态]，在实验中垂直振动的二元颗粒混合物在Heleshaw型细胞。大多数实验已经用相同直径的玻璃球和钢球的等摩尔二元混合物通过改变总层高度（$F$）用于一系列摇动加速度（$Γ$）来进行。通过对同一体系的分子动力学模拟，再现了（$Γ, F$）-平面上的所有模式以及相关的相图。较重和较轻的粒子沿水平方向的偏析被证明是这种相共存模式的祖先，在实验和模拟中证实。在强震动下，我们发现了一个{ \it partial}对流态，其中一对对流卷被发现与Leidenfrost状态共存。两种物质的相对数密度控制浮力驱动的颗粒对流的关键作用被证明。基于各向异性扩散，提出了一种可能的自发水平偏析模型。
2017-12-27 cond-mat.soft
Domain walls in vertically vibrated monolayers of cylinders confined in annuli
本文研究了在不同尺寸的环隙中垂直振动的单颗粒膜的液晶有序性。瓣环由圆形空腔和中央圆形阻塞物组成。在没有中心障碍物的低纵横比的圆柱体表现出四阶的顺序，除了存在四个缺陷，恢复对称打破了圆形限制。在表面具有强锚定性质的系统中，拓扑结构要求这种行为。相比之下，拓扑结构决定了环形几何形状与没有点缺陷的扭曲四次相兼容。然而，有限的几何形状和有限的尺寸上的相位具有有限的锚定能在壁和弹性刚度的效果导致不同的配置，显示有限的有序区域由域壁分离。我们认为，高度填充的非平衡振动颗粒单层响应几何挫折和极端限制相应的平衡系统的粒子做，前者可以分析的表面自由能，弹性变形和缺陷，平衡液晶。因此，选择性限制的垂直振动单分子层的杆可以作为一个新的工具，研究有序系统中的各种类型的缺陷的创建和动力学的优势。
2020-01-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Scaling of convective velocity in a vertically vibrated granular bed
实验研究了小行星表面风化层迁移的一种可能机制--颗粒对流的速度标度。为了评价颗粒对流对风化层迁移的贡献，必须揭示微重力条件下颗粒对流的速度。虽然在实验室中很难控制重力加速度，但可以通过系统的实验来评估包含重力效应的标度关系。因此，我们进行了这样一个系统的实验振动诱导颗粒对流。根据实验数据，得到了颗粒对流速度的标度形式。得到的标度形式意味着颗粒对流速度可以分解为两个特征速度分量：振动和重力速度。此外，系统大小的依赖性也被缩放。根据标度形式，当归一化振动加速度固定时，颗粒对流速度$v$依赖于重力加速度$g$为$v \propto g^{0.97}$。
2014-05-30 cond-mat.soft physics.geo-ph
Self-replicating segregation patterns in horizontally vibrated binary mixture of granules
当不同尺寸的颗粒混合物被流化时，每种物质自发地分离和冷凝以形成图案。虽然颗粒偏析已被广泛研究，无法直接观察到的内部结构的时间演化阻碍了理解的表面流驱动的偏析动力学机制。在这项研究中，我们报告丰富的乐队动态，包括自我复制带，在水平摇动的颗粒混合物在准二维容器中的颗粒形成稳定的表面波。直接观察表面流动和偏析的内部结构表明，偏析，表面流动和颗粒的流动性滞后之间的耦合是理解复杂的带动力学的关键。
2023-03-30 cond-mat.soft
Frictional weakening of vibrated granular flows
通过数值计算研究了剪切颗粒介质在边界简谐振动作用下的摩擦特性。这种振动被认为在削弱流动方面起着重要作用，但振幅、频率和压力对该过程的独立影响仍不清楚。基于量纲分析和DEM模拟，我们表明，除了先前提出的标准峰值加速度，导致中断的接触，削弱需要的绝对振幅平方的位移是足够大的相对于围压。分析提供了一个基础，预测流受到任意外部振动，并表明，以前未被认识到的第二个过程，是依赖于耗散有助于剪切削弱振动。
2023-03-01 cond-mat.soft physics.geo-ph
Geometry-controlled phase transition in vibrated granular media
我们报告的实验振动颗粒的动力学约束在一个二维的垂直容器，动机是以下问题：如何得到最大的外部振动，以最大限度地提高内部的混乱（例如，混合颗粒）和搅拌（例如，吸收振动）？颗粒介质类似于经典的热力学系统，其中能量的注入可以通过摇动它们来实现：通过调整振荡的振幅或频率来产生流化。或者，我们探索当另一个特征，容器几何形状，被修改，同时保持恒定的能量注入时会发生什么。我们的方法包括将容器底部修改成V形，以打破内部颗粒排列的对称性。在任何热搅拌下，晶格包含与松散的无定形流体状相共存的紧凑的六方固体状结晶相。我们发现，固体到流体的体积分数和颗粒温度不仅取决于外部振动，但也对由容器的不对称性触发的拓扑缺陷的数量。前者依赖于能量涨落的统计，后者与KTHNY理论描述的二维熔融转变相一致。
2022-09-02 cond-mat.soft
Unjamming a granular hopper by vibration
本文介绍了一个由压电装置连续振动的漏斗的出流实验研究。对于远低于非振动料斗所观察到的通常堵塞极限的孔，可以实现谷物的流出。颗粒流持续到一个颗粒直径的物理极限，即有限振幅所达到的极限。对于较小的孔口，我们观察到一个间歇性的制度，其特征在于流动和堵塞的交替周期。在连续和间歇状态下，振动都不会显著改变流速。对流动状态统计特征的分析表明，流动时间随振幅的增大而显著增大。然而，在低振幅和小孔尺寸下，堵塞时间分布显示出异常统计。
2009-07-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Cages and anomalous diffusion in vibrated dense granular media
一个垂直摇动的颗粒状介质承载着一个围绕固定垂直轴旋转的叶片，它充当了一个介流变探针。在高密度下，叶片的动力学表现出强烈的笼状效应，其特征是瞬态亚扩散和速度功率密度谱（vpds）中的最大值，共振频率为$\sim 10$ Hz，与振动强度无关。通过一个扩散谐波笼模型解释的数据，使我们能够恢复的颗粒介质的弹性常数和集体扩散系数。对于高频$f$，vpds中的尾部$\sim 1/f$揭示了笼内微动力学的非平凡相关性。在非常长的时间（大于$10$ s），超扩散行为出现，在最极端的情况下弹道。一致地，慢速度反转时间$τ$的分布显示幂律衰减，可能是由于主机介质的持续集体波动。
2015-04-28 cond-mat.soft
A Vibrated Compacting Granular System: A DEM Light Scattering Comparison
German Aerospace Center (DLR)（德国航空航天中心）
该研究通过DEM模拟振动颗粒系统，发现旋转动力学主导实验信号，揭示颗粒位移低于林德曼长度的动态受限状态。
2026-11-03 cond-mat.soft
Critical Phenomena in Quasi-Two-Dimensional Vibrated Granular Systems
采用非弹性硬球模型的分子动力学模拟，研究了准二维振动颗粒体系液固相变的临界现象。的关键性能相关联的四重键取向序参量$χ_4$，它衡量的水平，系统的方形结晶。先前的实验结果表明，当改变振动振幅时，对于两个不同的盒高度值，$χ_4$的转变可以是不连续的或连续的。探索振幅-高度相空间，发现一个过渡线，它可以是不连续的或连续的，合并在一个三临界点和连续分支结束在一个上临界点。在连续过渡分支中，研究了临界性质。与序参量的振幅相关的指数是$β=1/2$，对于各种系统尺寸，与实验结果完全一致。然而，$χ_4$的波动没有显示出任何临界行为，可能是由于三临界点附近的交叉效应。最后，在准一维系统中，转变只是不连续的，由一个临界点限制，表明2是具有三临界点的较低维度。
2018-01-02 cond-mat.soft
