基于社团检测预测剪切颗粒材料的失效
软凝聚态物质
2023-07-17 v1
摘要
颗粒材料的稳定性是一种由单个颗粒通过其相互作用控制的集体现象。由于颗粒间相互作用的复杂性，预测颗粒材料何时发生突变失效是一项持续的挑战。在此，我们报道了光弹性圆盘在准二维环形剪切装置中经历间歇性粘滑动力学的实验，其间接触力网络通过偏振光显现。我们将颗粒间作用力解释为多层网络来表征系统，并应用GenLouvin社团检测来识别强相关的颗粒组。我们观察到，随着材料接近失效，社团结构变得愈发不稳定，且这种不稳定性提供了一种先于仅考虑力即可探测到的预警。我们还观察到弱力与强力均对该预警的强度有贡献。这些发现提供了一种检测因果模式并预测即将发生失效的新方法。
引用
@article{arxiv.2307.07501,
title = {Community detection forecasts material failure in a sheared granular material},
author = {Farnaz Fazelpour and Vrinda D. Desai and Karen E. Daniels},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.07501},
year = {2023}
}