均匀剪切湿颗粒物质的止流应力

我们进行了广泛的独立数值实验，考虑二维无摩擦圆盘，无内部自由度（旋转等）。我们在此报告，在随机紧密堆积以下的很大范围填充分数下，湿颗粒材料的应力张量所有分量在零剪切速率极限下保持有限。这是流体到固体止流转变的直接证据。剪切应力的偏移值表征了阻塞态的塑性变形{对应于系统的{\em 动态屈服应力}}。{基于解析论证，我们提出每个颗粒的平均毛细桥数目 $\nu$ 对填充分数 $\phi$ 和毛细能量 $\vareps$ 具有非平凡依赖。最值得注意的是，我们证明 $\nu$ 是一个通用且普适的量，不依赖于驱动协议。}利用这一普适量，我们基于外力驱动流动的能率注入与考虑毛细桥断裂的耗散率之间的平衡，解析地计算了止流应力 $\sigma_a$。所得的 $\sigma_a$ 预测是填充分数 $\phi$ 和毛细能量 $\vareps$ 的非线性函数。该公式对数值数据提供了极好的无参数预测。对于小和大的填充分数的理论修正分别对应于剪切带的出现和排斥粒子相互作用对应力的贡献。