刚性与高可变形颗粒混合物的压缩：一个微观力学模型
软凝聚态物质
2020-09-30 v1
摘要
我们通过非光滑接触动力学方法 (NSCD) 分析了由刚性与可变形不可压缩颗粒组成的混合物的各向同性压缩。可变形体采用超弹性 neo-Hookean 本构定律借助经典有限元进行模拟。对于从完全刚性到完全可变形颗粒变化的混合物，我们表征了当改变颗粒间摩擦系数时，堆积分数、弹性模量与配位数随施加应力的演化。我们首先表明堆积分数增加并渐近趋于最大值 ，其取决于混合物比例与颗粒间摩擦。体模量也随堆积分数增加，并在接近 时发散。由颗粒应力张量的微观力学表达式，我们建立了一个模型来描述压缩行为随施加压力、可变形颗粒的杨氏模量与混合物比例的变化。并由压缩方程导出了一个体相方程。该模型基于对单个可变形颗粒受压的表征以及配位数与堆积分数之间的幂律关系。这一由明确物理量设定的压缩模型，从堵塞点直至极高密度均给出极佳预测，并使我们能直接预测 随混合物比例与摩擦系数的函数关系。
引用
@article{arxiv.2006.02867,
title = {Compaction of mixtures of rigid and highly deformable particles: a micro-mechanical model},
author = {Manuel Cárdenas-Barrantes and David Cantor and Jonathan Barés and Mathieu Renouf and Emilien Azéma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.02867},
year = {2020}
}