强聚集颗粒凝胶的压缩固结

颗粒凝胶的压缩屈服应力对堆积分数表现出高度非线性依赖。我们研究了连续压缩过程，并从颗粒尺度的重排角度讨论了堆积分数依赖性。我们将单轴压缩的 2D 模拟应用于分形网络，并评估了在接近密堆积的宽堆积分数范围内所需的压缩应力。压缩作用减小了特征结构实体（即结构的相关长度）的尺寸。我们观察到了三个压缩阶段：(I) 弹性主导区；(II) 单模态塑性区，其中网络强度由典型长度尺度和滚动模式决定；(III) 多模态塑性区，其中滑动模式和连接断裂起重要作用。我们还研究了压缩下失去分形相关性的方式。结果表明，分形维数 $D_{\mathrm{f}}$ 和相关长度 $\xi$ 均从压缩早期阶段就开始变化，这与理论模型中的通常假设不同。